Pseudomonas aeruginosa resistant to carbapenems in a reference university hospital: clinical impact, resistance and virulence

Introdução: Pseudomonas aeruginosa está frequentemente envolvida com infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS) no Brasil, altas taxas de mortalidade e possui uma grande capacidade de desenvolver ou adquirir resistência aos antimicrobianos. Objetivos: Este estudo investigou o impacto da terapia antimicrobiana inapropriada na evolução de pacientes com infecção por P. aeruginosa resistentes aos carbapenêmicos e sua associação com genes responsáveis por codificarem as metalo-β-lactamases (blaIMP, blaVIM, blaSIM, blaGIM, blaSPM, blaNDM) e exotoxinas do Sistema de Secreção Tipo III (T3SS III) - exoS, exoT, exoU e exoY. Material e Métodos: Foi realizada uma coorte retrospectiva para determinar os fatores de risco para mortalidade em 30 dias e o impacto da terapia empírica inapropriada em pacientes com primeiro episódio infeccioso por P. aeruginosa (262 pacientes). Os genes blaIMP, blaVIM, blaSIM, blaGIM e blaSPM, os genes do T3SS III (exoT, exoS, exoY, exoU) foram detectados por PCR. Resultados: Os resultados obtidos foram assustadores quando se trata da taxa de mortalidade. Observou-se que 17.9% dos pacientes com infecção morreram em até 5 dias do diagnóstico e a taxa de terapia empírica inapropriada foi de 52,7% e esteve associada ao pior prognóstico. A maioria dos pacientes incluídos no estudo apresentou infecção por P. aeruginosa multirresistente (59,5%). Além disso, pacientes com comorbidades que desenvolveram infecções por P. aeruginosa apresentaram maiores chances de receberem terapia empírica inapropriada e a taxa de mortalidade foi significativamente maior nesse grupo (75,5%). Além da Terapia empírica inapropriada, o tempo de hospitalização prolongado; a presença de comorbidades como: neoplasia, nefropatia e cardiopatia; uso de dispositivos invasivos, foram fatores independentes para a mortalidade precoce. Os resultados são ainda mais significativos considerando que 64.5% dos isolados apresentaram gene T3SS, sendo a exoT o gene mais comum. Apesar do gene exoU ter sido encontrado em menos de 20% dos isolados avaliados, esse genótipo foi significativamente mais frequente entre amostras multirresistentes (80%) e associado com pior prognóstico em 46,7% dos casos. Conclusões: Estes resultados demonstram que P. aeruginosa continua sendo um dos patógenos mais importantes no ambiente hospitalar, acometendo na sua maioria pacientes críticos. Aqui, percebemos que a terapia antimicrobiana inapropriada está intimamente relacionada com o pior prognóstico dos pacientes principalmente naqueles com infecções mais graves como bacteremia e pneumonia. Nossos resultados sugerem também que a multirresistência associada com virulência (T3SS III) deve ser adicionada à lista de fatores responsáveis para o aumento das taxas de mortalidade nesses pacientes. Independentemente, da baixa detecção de genes associados à resistência aos carbapenêmicos na nossa coorte, a importância da combinação de mecanismos que levam a resistência deve ser considerada e estudada. Este estudo torna-se fundamental para que, em um futuro próximo, novas estratégias possam ser formuladas e implementadas a fim de diminuir a taxa de infecção por P. aeruginosa multirresistente, a prescrição de terapia empírica inapropriada e, consequentemente, reduzir de forma significativa as taxas de mortalidade. Introduction: Pseudomonas aeruginosa is frequently involved with healthcare-related infections (HAIs) in Brazil, high mortality rates and has a great capacity to develop or acquire resistance to antimicrobials. Objectives: This study investigated the impact of inappropriate antimicrobial therapy on the evolution of patients with carbapenem-resistant P. aeruginosa infection and its association with genes responsible for encoding metallo-β-lactamases (blaIMP, blaVIM, blaSIM, blaGIM, blaSPM, blaNDM) and exotoxins of the Type III Secretion System (T3SS III) - exoS, exoT, exoU and exoY. Material and methods: A retrospective cohort was performed to determine risk factors for mortality within 30 days and the impact of inappropriate empirical therapy on patients with a first infectious episode due to P. aeruginosa (262 patients). The blaIMP, blaVIM, blaSIM, blaGIM and blaSPM genes, the T3SS genes (exoT, exoS, exoY, exoU) were detected by PCR. Results: The results obtained were frightening when it comes to the mortality rate. It was observed that 17.9% of patients with infection died within 5 days of diagnosis and the rate of inappropriate empirical therapy was 52.7% and was associated with a worse prognosis. Most of the patients included in the study had multidrug-resistant P. aeruginosa infection (59.5%). Also, patients with comorbidities who developed P. aeruginosa infections were more likely to receive inappropriate empirical therapy and the mortality rate was significantly higher in this group (75.5%). In addition to inappropriate empirical therapy, prolonged hospital stays; the presence of comorbidities such as neoplasia, nephropathy and heart disease; the use of invasive devices, were independent factors for early mortality. The results are even more significant considering that 64.5% of the isolates had a T3SS gene, exoT being the most common gene. Although the exoU gene was found in less than 20% of the isolates evaluated, this genotype was significantly more frequent among multiresistant samples (80%) and associated with a worse prognosis in 46.7% of cases. Conclusions: These results demonstrate that P. aeruginosa remains one of the most important pathogens in the hospital environment, affecting mostly critical patients. Here, we realize that inappropriate antimicrobial therapy is closely related to the worst prognosis for patients, especially those with more serious infections such as bacteremia and pneumonia. Our results also suggest that multi resistance associated with virulence (T3SS) should be added to the list of factors responsible for increased mortality rates in these patients. Regardless of the low detection of genes associated with resistance to carbapenems in our cohort, the importance of combining mechanisms that lead to resistance must be considered and studied. This study becomes essential so that, shortly, new strategies can be formulated and implemented to decrease the rate of infection by multidrug-resistant P. aeruginosa, the prescription of inappropriate empirical therapy and, consequently, significantly reduce the rates of mortality. Tese (Doutorado) 2022-12-09