Daniela Loconsole
Outbreak di klebsiella pneumoniae resistente ai carbapenemi st147 ndm-1 durante la pandemia di covid-19 in Puglia
Le infezioni correlate all’assistenza rappresentano una delle più grandi minacce alla Sanità Pubblica. In particolare, negli ultimi anni, è stato riportato un significativo incremento di morbilità e mortalità associate alle infezioni da Enterobatteri resistenti ai carbapenemi (CRE), considerati tra gli agenti patogeni più difficili da gestire a causa della mancanza di opzioni terapeutiche efficaci. Il meccanismo più comune di resistenza al carbapenemi è la produzione di enzimi definiti carbapenemasi. I più comuni sono KPC e Metallo-beta-lattamasi come NDM, VIM e OXA-48. La Klebsiella pneumoniae resistente ai carbapenemi (CR-KP) è una causa comune di infezioni del sangue, delle vie urinarie e respiratorie. Si trasmette facilmente in ambito nosocomiale determinando anche l’insorgenza di focolai. Tra il 2017 e il 2021 si è registrato un significativo aumento della percentuale media di casi di infezioni da patogeni resistenti ai carbapenemi in Europa.
Dei ceppi di KP segnalati nell’UE/EAA nel 2021, il 96,3% erano resistenti ai carbapenemi. I ceppi che producono l’enzima KPC rappresentano i più diffusi, ma, recentemente, sono stati descritti focolai causati da CR-KP portatori di geni che codificano NDM e OXA-48, suggerendo una maggiore trasmissibilità di tali ceppi e un maggiore rischio di infezione per i pazienti ospedalizzati. L’incidenza di KP che produce l’enzima NDM è aumentata in diverse regioni, soprattutto durante la pandemia COVID-19. In Italia, un focolaio prolungato di KP ST147 produttore di NDM-1 associato all’espansione clonale del sequence type (ST)147 è stato segnalato in Toscana, a partire dal 2018. Un recente report della regione Puglia ha descritto l’emergere preoccupante dei cloni ad alto rischio ST101 e ST307 di CR-KP, la maggior parte dei quali produttori di KPC, mentre la prevalenza dei ceppi produttori di NDM
era dello 0.1%. La recente diffusione del sequenziamento dell’intero genoma (WGS) ha consentito di migliorare la conoscenza di tali agenti patogeni permettendo di tracciare adeguatamente focolai e vie di trasmissione. L’obiettivo del nostro studio era descrivere un focolaio di ST147 NDM-1-KP ampiamente resistente ai farmaci (XDR) in Puglia tra il 2020 e il 2022 identificato attraverso la sorveglianza genomica delle CRE. Il sistema di sorveglianza nazionale ha l’obiettivo di raccogliere dati epidemiologici, fenotipici e genotipici sui meccanismi di resistenza ai carbapenemi degli Enterobatteri causa di batteriemie, con l’obiettivo di monitorare la diffusione e l’evoluzione di queste infezioni e sviluppare strategie di contenimento adeguate. Ai fini dello studio, sono stati considerati 459 ceppi di CR-KP raccolti da gennaio 2020 a settembre 2022. Tutti i ceppi sono stati sottoposti a test molecolare per identificare i geni produttori di carbapenemasi. Inoltre, 27 ceppi produttori di NDM sono stati selezionati casualmente considerando la provincia di identificazione, e sottoposti a WGS. Per ogni isolato è stato eseguito il cg-MLST analizzando un panel di 4884 geni. Dei 459 pazienti arruolati, il 35,9% risiedeva nella provincia di Bari, il 2,8% BAT, il 41,6% Brindisi, l’1,3% Lecce e il 17,2% Taranto. Il 17% era positivo a SARS-CoV-2. Complessivamente, il 22,6% degli isolati risultava produttore di NDM. La distribuzione temporale è riportata in Figura 1. Di questi, 44 (42,3%) sono risultati positivi per SARS-CoV-2.
In particolare, 36 (81,8%) risiedevano a Taranto, 35 (79,5%) erano ricoverati in terapia intensiva e 25 (56,8%) sono deceduti. La differenza tra il numero di pazienti con COVID19 con infezione da CR-KP produttore di NDM-1 rispetto a quelli con COVID19 con infezione da CR-KP produttori di carbapenemasi diverse da NDM-1 era statisticamente significativa (p<0.001).
L’analisi filogenetica dei 27 isolati sottoposti a WGS ha rivelato un’elevata correlazione genetica tra i ceppi. In particolare, tutti erano ST147 e resistenti a tutti gli antibiotici di prima linea, suggerendo la presenza di un outbreak.
L’analisi del viruloma ha identificato la presenza di numerosi fattori di virulenza. Il confronto genomico ha rivelato la presenza di due diversi clade: ceppi isolati nelle province di Bari e BAT appartenevano al clade A, lo stesso dei ceppi NDM-1 identificati nella regione Toscana, mentre i ceppi isolati a Brindisi e Taranto appartenevano al clade B. La diffusione mondiale delle infezioni da CRE è preoccupante perché l’aumento dell’incidenza di queste infezioni aumenta i costi sanitari, prolunga il ricovero, riduce le opzioni terapeutiche disponibili e aumenta i tassi di mortalità. Nel Sud Italia, la sorveglianza genomica ha rivelato un significativo aumento della circolazione di CRKP ST147 con gene NDM, rari prima del periodo pandemico. La diagnosi tempestiva, la prevenzione e adeguate misure di infection control e antimicrobial stewardship sono fondamentali per controllare la diffusione di agenti patogeni resistenti agli antibiotici in tutto il mondo, in particolare negli ospedali.