Colistin resistance due to insertional inactivation of the mgrB in Klebsiella pneumoniae of clinical origin: First report from India

• Autores: Anil Kumar, Lalitha Biswas, Neha Omgy, Karthika Mohan, Vivek Vinod, Anjali Sajeev, Prem Nair, Sanjeev Singh, Raja Biswas
• Localización: Revista Española de Quimioterapia, ISSN-e 0214-3429, Vol. 31, Nº. 5, 2018, págs. 406-410
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Resistencia a colistina debido a inactivación insercional del gen mgrB en aislados clínicos de Klebsiella pneumoniae: Primera notificación en India
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• Resumen
  • español

    Objetivos. Las mutaciones en los sistemas de regulación mgrB, phoP/phoQ, pmrA, pmrB, pmrC y crrABC se han asociado a la resistencia a colistina. El objetivo del estudio fue investigar el papel de la alteración en el gen mgrB y los genes mediados por plásmidos mcr-1 y mcr-2 como fuente de la resistencia a colistina en 17 aislados clínicos de Klebsiella pneumoniae.

    Material y métodos. Todos los aislados que fueron clasificados como resistentes a colistina por el sistema VITEK 2 system (BioMerieux, Marcy I’ Etoile, France) fueron incluidos.

    La sensibilidad a colistina fue también determinada por microdilución en caldo empleando los puntos de corte recomendados por el EUCAST (> 2mg/L resistente y ≤ 2mg/L sensible). Se realizó la amplificación del gen mgrB por PCR empleando cebadores específicos. La presencia de los genes mcr-1 y mcr-2 fue también realizada empleando la PCR.

    Resultados. La amplificación por PCR del gen mgrB de 17 aislados clínicos de K. pneumoniae mostró un amplicón más grande (~1000pb) en 3 cepas cuando se comparó con el amplicón salvaje (250 pb). La secuenciación de estos 3 amplicones mostró que el gen mgrB estaba alterado por la inserción de ISKpn14, un elemento IS que pertenece a la familia IS1. La secuenciación de los 250 pb del gen mgrB en el resto de los 14 aislados reveló mutaciones con desplazamiento del marco de lectura después del segundo codón que conducía a una interrupción de la lectura en sólo un aislado.

    Conclusiones. Este estudio mostró que la resistencia a colistina en el 20% de los aislados de K. pneumoniae fue debida a la pérdida de la función del gen mgrB. Describimos por primera vez en India que la inactivación insercional en el gen mgrB por ISKpn14 es responsable de la resistencia a colistina.

  • English

    Objectives. Mutations in mgrB, phoP/phoQ, pmrA, pmrB, pmrC, and crrABC regulatory systems have been found responsible for colistin resistance. The aim of our study was to investigate the role of alteration in mgrB gene and plasmid mediate mcr-1 and mcr-2 genes as a source of colistin resistance in 17 non duplicate Klebsiella pneumoniae clinical isolates.

    Methods. All isolates classified as resistant to colistin by VITEK 2 system (BioMerieux, Marcy I’ Etoile, France) were included.

    Susceptibility to colistin was also determined by broth microdilution using breakpoints recommended by EUCAST (>2mg/L resistant; and ≤2mg/L susceptible). PCR amplification of mgrB gene was performed and sequenced using specific primers. Presence of mcr-1 and mcr-2 was also investigated using PCR.

    Results. PCR amplification of the mgrB gene of the 17 K.pneumoniae isolates revealed a larger (~1000bp) amplicon in three isolates when compared with the wild type mgrB ampiclon (250 bp). Sequencing of these amplicons showed that mgrB was disrupted by the insertion of ISKpn14, a IS element belonging to the IS1 family. Sequencing, of the 250 bp mgrB gene in the remaining 14 isolates revealed frame shift mutation after the second codon leading to a premature stop codon in only one isolate.

    Conclusions. The study showed that colistin resistance in 20% of the K. pneumoniae isolates was due to loss of function of mgrB. We describe for the first-time from India, insertional inactivation of mgrB by ISKpn14 inserted at different sites, responsible for colistin resistance.