Full characterization of an IncR plasmid harboring qnrS1 recovered from a VIM-11-producing Pseudomonas aeruginosa

Abstract

Metallo-β-lactamases (MBL) producing Pseudomonas aeruginosa isolates have been well characterized. Quinolones are commonly used in the treatment of carbapenem-resistant P. aeruginosa infections; however, data about PMQR in this species are scarce. The objective of this study was to report the simultaneous presence of qnrS and blaVIM-11 in P. aeruginosa, and to characterize the qnrS-harboring plasmid. Thirty-eight carbapenem-resistant P. aeruginosa isolates were recovered from a hospital in Buenos Aires during 2012. Screening for MBL was assessed by the double disk synergy test using EDTA and carbapenem discs. Plasmid DNA extraction was performed by a method using phenol-chloroform. PCR followed by sequencing was carried out to determine each MBL and PMQR allele. PCR-BseGI-RFLP was performed to detect aac-(6′)-Ib-cr. The gyrA-QRDR was sequenced in those PMQR-harboring isolates. Plasmid incompatibility groups and addiction systems were characterized by PCR. The PMQR-carrying plasmid was sequenced using Illumina technology, annotated using RAST and manually curated. Eleven/38 isolates were VIM producers (blaVIM-2 and blaVIM-11) while 1/38 harbored blaIMP-13. One isolate harbored blaVIM-11 and the PMQR qnrS1; however, both markers were located in different plasmids. The qnrS1-harboring plasmid (pP6qnrS1) was 117 945 bp in size, presented 154 CDS and corresponded to the IncR group. In addition to qnrS1, it harbored several aminoglycoside resistance markers. Although pP6qnrS1 was non-conjugative, it presented an oriT which made it possible for this plasmid to be transferable. This is the first report on P. aeruginosa carrying both blaVIM-11 and qnrS1, plus the first detection of an IncR plasmid in Argentina. Las quinolonas son comúnmente utilizadas en el tratamiento de las infecciones producidas por Pseudomonas aeruginosa resistentes a carbapenems (PARC); aun así, la información sobre la resistencia a quinolonas mediada por plásmidos (PMQR) en esta especie es escasa. El objetivo de este trabajo fue reportar la presencia simultánea de los genes qnrS y blaVIM-11 en PARC y caracterizar el plásmido portador de qnrS. Durante 2012 se recuperaron 38 PARC en un hospital de Buenos Aires. El tamizaje para detectar producción de metalo-beta-lactamasas (MBL) se llevó a cabo mediante sinergia de doble disco utilizando EDTA y carbapenems. El ADN plasmídico fue extraído utilizando fenol-cloroformo. Para determinar los alelos de los genes implicados en la síntesis de MBL y de PMQR, se llevó a cabo PCR-secuenciación. Para la detección de aac-(6′)-Ib-cr se realizó PCR-BseGI-RFLP. En aquellos aislamientos portadores de PMQR se secuenció el gen gyrA. Los grupos de incompatibilidad y sistemas de adicción fueron caracterizados por PCR. El plásmido portador de PMQR fue secuenciado completamente y curado manualmente. De 38 aislamientos, 11 fueron productores de VIM (blaVIM-2 y blaVIM-11), mientras que uno contenía blaIMP-13. Si bien un aislamiento fue portador de blaVIM-11 y de qnrS1, dichos marcadores se encontraban en distintos plásmidos. El plásmido portador de qnrS1 (pP6qnrS1) presentó un tamaño de 117.945 pb y 154 secuencias codificantes (CDS); este correspondió al grupo de incompatibilidad IncR. Además de qnrS1, el plásmido portaba diversos marcadores de resistencia a aminoglucósidos. Aun cuando pP6qnrS1 no resultó conjugativo, presentó un oriT, de modo que posiblemente sea transferible. Este es el primer informe acerca de PARC portadora de blaVIM-11 y de qnrS1 en simultáneo, además, es la primera descripción de un plásmido IncR en Argentina.

Topics & Concepts