Diversity of hypervirulent Klebsiella pneumoniae clones causing cryptogenic liver abscesses and metastatic complications in Argentina

Abstract

Cryptogenic liver abscesses (CLA) caused by hypervirulent Klebsiella pneumoniae (hvKP) strains are emerging in Western countries. The aim of the study was to describe the clinical characteristics of patients from Argentina with hvKP-related CLA as well as the molecular analysis of isolated strains. A retrospective chart review of 15 patients hospitalized in 8 hospitals of Argentina between October 2015 and November 2018 was performed. PCR assays for genes associated with capsular and multilocus sequence typing (MLST) determination and virulence factors were conducted in 8 hvKP isolates from these patients. We found that the mean age of patients was 60 years, 73% of them were men and 40% suffered from diabetes. Bacteremia was detected in 60% of them and 73% had ≥1 metastatic foci of infection. There were no in-hospital deaths, but two patients with endophthalmitis required eye enucleation. Of the 8 studied isolates, 4 belonged to K1 and 4 to K2 serotypes, with the rpmA and iroB genes being present in all of them, and isolates 7 and 5 also harboring the iucA and the rmpA2 genes, respectively. MSLT analysis showed that most of the K1 serotypes belonged to ST23 while a diverse MLST pattern was observed among the K2 strains. In addition, the four hvKP strains associated with metastatic complications and belonging to three distinct sequence types, exhibited the rpmA, iroB and iuc virulence genes. We were able to demonstrate important morbidity associated with this syndrome, a significant diversity in the hvKP clones causing CLA in Argentina, and the potential utility of the rpmA and iroB genes as predictors of virulence.

Los abscesos hepáticos criptogénicos causados por cepas de Klebsiella pneumoniae hipervirulentas (KPhv) están emergiendo en países occidentales. Los objetivos de este trabajo fueron describir las características clínicas de pacientes con abscesos hepáticos criptogénicos asociados a KPhv en Argentina y efectuar el análisis molecular de dichas cepas. Se realizó una revisión retrospectiva de las historias clínicas de 15 pacientes hospitalizados en 8 hospitales entre octubre de 2015 y noviembre de 2018. La metodología incluyó PCR para detectar genes asociados a la cápsula bacteriana y otros factores de virulencia, así como el análisis clonal mediante multilocus sequence typing de 8 aislamientos de KPhv. La edad promedio de los pacientes fue 60 años, el 73% fueron varones y el 40% tenía diabetes. El 60% presentó bacteriemia y el 73% al menos un foco metastásico. No se registraron muertes y 2 pacientes con endoftalmitis requirieron enucleación ocular. De los 8 aislamientos estudiados, 4 presentaron serotipo capsular K1 y los 4 restantes, serotipo capsular K2. Todos los aislamientos portaban los genes rpmA e iroB, mientras que 7 y 5 aislamientos también portaban los genes iucA y rmpA2, respectivamente. El análisis por multilocus sequence typing mostró que la mayoría de las cepas K1 correspondían al secuenciotipo 23, mientras que hubo diversidad entre las cepas K2. Asimismo, las 4 cepas de KPhv asociadas a complicaciones metastásicas, pertenecientes a 3 secuenciotipos distintos, presentaron los genes de virulencia rpmA, iroB e iucA. En suma, pudimos evidenciar una importante morbilidad asociada a este síndrome, una diversidad en los clones de KPhv causantes de abscesos hepáticos criptogénicos en Argentina y la potencial utilidad de los genes rpmA e iroB como predictores de virulencia.