Ítem
Acceso Abierto
Plasmid dynamics driving carbapenemase gene dissemination in healthcare environments: a nationwide analysis of closed Enterobacterales genomes
Título de la revista
Autores
Koh, Vanessa
Cabrera, Rodrigo
Rama Sridatta, Prakki Sai
May Thevasagayam, Natascha
Lim, Ze Qin
Marimuthu, Kalisvar
Venkatachalam, Indumathi
Pei Zhi Cherng, Benjamín
Kok Choon Fong, Raymond
Kaur Pada, Surinder
Fecha
2024-01-10
Directores
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Buscar en:
Métricas alternativas
Resumen
La transmisión mediada por plásmidos explica aproximadamente la mitad de la diseminación de Enterobacterales productores de carbapenemasas (CPE), lo que resalta la importancia de identificar los determinantes genéticos que favorecen la persistencia plasmídica en entornos hospitalarios. A partir del análisis de 1.088 aislamientos de CPE detectados durante cinco años de vigilancia nacional en Singapur, se identificaron 1.115 plásmidos productores de carbapenemasas completamente cerrados, los cuales se agruparon en 48 clústeres plasmídicos, concentrando el 92,5 % de los casos. Los genotipos plasmídicos predominantes fueron PC1 y PC2, asociados respectivamente a los genes blaKPC-2 y blaNDM-1. El estudio revela que más del 59 % de los aislamientos adquirieron estos genes mediante transmisión horizontal mediada por plásmidos, mientras que el resto lo hizo a través de transmisión vertical dependiente de linaje clonal. Los plásmidos menos frecuentes presentaron regiones genómicas insertadas que codifican genes relacionados con la detoxificación de metales pesados y formaldehído. Los resultados sugieren que los genotipos PC1 y PC2 están mejor adaptados para la propagación estable de genes de resistencia durante la diseminación clonal entre pacientes y a través de múltiples especies bacterianas. Se propone que la conservación genómica, que minimiza los costos de aptitud para el hospedador, constituye un factor clave para la hiperendemicidad de estos plásmidos.
Abstract
Plasmid-mediated transmission accounts for approximately half of the dissemination of carbapenem-producing Enterobacterales (CPE), highlighting the need to identify genetic determinants that promote plasmid persistence in hospital environments. From an analysis of 1,088 CPE isolates collected over five years of nationwide surveillance in Singapore, 1,115 fully closed carbapenemase-producing plasmids were identified and clustered into 48 plasmid clusters, representing 92.5% of all cases. The predominant plasmid genotypes were PC1 and PC2, associated with blaKPC-2 and blaNDM-1 genes, respectively. More than 59% of isolates acquired carbapenemase genes through plasmid-mediated horizontal transmission, while the remainder resulted from clonal lineage-dependent vertical transmission. Less abundant plasmids contained distinct inserted genomic regions encoding genes involved in heavy metal and formaldehyde detoxification. The findings indicate that PC1 and PC2 genotypes are better adapted for stable propagation of resistance genes during inter-patient clonal spread and across multiple bacterial species. The study proposes that genomic conservation, which minimizes fitness costs to bacterial hosts, is a critical factor enabling the hyperendemicity of successful carbapenemase plasmid genotypes.
Palabras clave
Enterobacterales productores de carbapenemasas , Resistencia a los antibióticos , Plásmidos , Transmisión horizontal , Transmisión vertical , blaKPC-2 , blaNDM-1 , Vigilancia epidemiológica , Infecciones nosocomiales , Genética bacteriana , Persistencia plasmídica , Multirresistencia antimicrobiana
Keywords
Carbapenem-producing , Enterobacterales , Antibiotic resistance , Plasmids , Horizontal gene transfer , Vertical transmission , blaKPC-2 , blaNDM-1 , Epidemiological surveillance , Nosocomial infections , Bacterial genetics , Plasmid persistence , Antimicrobial resistance
