Diversity of Achromobacter species recovered from patients with Cystic Fibrosis, in Argentina

Abstract

Different phenotype-based techniques and molecular tools were used to describe the distribution of different Achromobacter species in patients with cystic fibrosis (CF) in Argentina, and to evaluate their antibiotic resistance profile. Phenotypic identification was performed by conventional biochemical tests, commercial galleries and MALDI-TOF MS. Genetic approaches included the detection of A. xylosoxidans specific marker blaoxa-114, the amplification and sequencing of the 16S rRNA gene, nrdA and blaOXA complete sequence, and MLST analysis. Phenotypic approaches, even MALDI-TOF, rendered inconclusive or misleading results. On the contrary, concordant results were achieved with the nrdA sequencing or sequence type (ST) analysis, and the complete blaOXA sequencing, allowing a reliable discrimination of different Achromobacter species. A. xylosoxidans accounted for 63% of Achromobacter infections and A. ruhlandii accounted for 17%. The remaining species corresponded to A. insuavis, A. dolens, A. marplatensis and A. pulmonis. Antimicrobial susceptibilities were determined by the agar dilution method according to CLSI guidelines. Piperacillin, piperacillin/tazobactam and carbapenems were the most active antibiotics. However, the emergence of carbapenem-resistant isolates was detected. In conclusion, prompt and accurate identification tools were necessary to determine that different Achromobacter species may colonize/infect the airways of patients with CF. Moreover, antimicrobial therapy should be administered based on the susceptibility profile of individual Achromobacter sp. isolates.

Se emplearon diversas técnicas fenotípicas y moleculares para describir la distribución de diferentes especies del género Achromobacter en pacientes con fibrosis quística (FQ) en Argentina, y se evaluó el perfil de resistencia a los antibióticos. Se realizó la identificación fenotípica por pruebas bioquímicas convencionales, galerías comerciales y MALDI-TOF MS. El enfoque genético incluyó la detección del marcador especie-específico de A. xylosoxidans blaoxa-114, la amplificación y la secuenciación de los genes ARNr 16S, nrdA y secuencia completa de blaOXA, y el análisis por MLST. Los enfoques fenotípicos, incluso la técnica de MALDI-TOF, proporcionaron resultados no concluyentes o erróneos. Por el contrario, se obtuvieron resultados concordantes entre la secuenciación del gen nrdA o el análisis de secuenciotipos (ST) y la secuenciación completa de blaOXA, lo que permitió una discriminación confiable de las diferentes especies de Achromobacter. A. xylosoxidans representó el 63% de las infecciones por Achromobacter y A. ruhlandii representó el 17%. Las especies restantes correspondieron a A. insuavis, A. dolens, A. marplatensis y A. pulmonis. Se determinó la sensibilidad a antimicrobianos por el método de dilución en agar de acuerdo al CLSI. Los antibióticos más activos fueron piperacilina, piperacilina/tazobactam y carbapenemes. Sin embargo, se detectó la emergencia de aislamientos resistentes a carbapenemes. En conclusión, resultaron necesarias herramientas de identificación rápida y precisas para determinar las diferentes especies del género Achromobacter capaces de colonizar/infectar las vías respiratorias de los pacientes con FQ. Asimismo, la terapia antimicrobiana debería llevarse a cabo en función del perfil de sensibilidad de los aislamientos individuales de Achromobacter spp.