Perfil de sensibilidade e mecanismos de resistência aos beta-lactâmicos em Klebsiella pneumoniae

Abstract

Klebsiella pneumoniae é um patógeno oportunista frequentemente associado a infecções hospitalares e comunitárias, como infecções do trato urinário, infecções em feridas cirúrgicas, pneumonia, meningite e sepse. Esse microrganismo está incluído no grupo de prioridade crítica da Lista de Patógenos Bacterianos Prioritários da OMS, de 2024, em especial devido à resistência aos carbapenêmicos e às cefalosporinas de terceira geração. Klebsiella pneumoniae pode apresentar diversos mecanismos de resistência aos beta-lactâmicos, que comprometem a eficácia terapêutica desse grupo de antimicrobianos, tornando-se um risco crescente à saúde pública no mundo todo, dado o aumento significativo de isolados multirresistentes, extensivamente e até pan-resistentes. Diante disso, novas alternativas terapêuticas vêm sendo estudadas, incluindo combinações de beta-lactâmicos com inibidores de beta-lactamases e novos agentes como cefiderocol. Este trabalho tem como objetivo elaborar uma revisão narrativa sobre os mecanismos de resistência mais prevalentes de Klebsiella pneumoniae aos beta-lactâmicos, clássicos e novos, realizando uma análise relacionando a presença do mecanismo de resistência com o perfil de sensibilidade. Para isso, foram pesquisados artigos nas bases de dados PubMed®, ScienceDirect® e Cochrane Library®, utilizando descritores específicos do DeCS/MeSH. Os resultados apontam que a resistência mediada por beta-lactamases, especialmente ESBL e carbapenemases como KPC e MBL, é um dos principais desafios na antibioticoterapia contra Klebsiella pneumoniae. Além disso, as alterações em porinas como OmpK35 e OmpK36, a hiperexpressão da bomba de efluxo do tipo AcrAB-TolC e as mutações nos sistemas de captação de ferro representam mecanismos que também contribuem significativamente para a resistência aos beta-lactâmicos. Dessa forma, a análise do perfil de sensibilidade apresentado neste trabalho estabelece a relação entre os principais mecanismos de resistência em Klebsiella pneumoniae e o comprometimento da eficácia dos beta-lactâmicos clássicos e novos, podendo contribuir na prática laboratorial quanto à interpretação do teste de sensibilidade aos antimicrobianos que tem sido cada vez mais desafiadora.

Klebsiella pneumoniae is an opportunistic pathogen frequently associated with hospital and community infections, such as urinary tract infections, surgical wound infections, pneumonia, meningitis, and septicemia. This microorganism is included in the critical priority group of the WHO Priority Bacterial Pathogens List (2024), particularly due to its resistance to carbapenems and third-generation cephalosporins. Klebsiella pneumoniae can exhibit various resistance mechanisms to beta-lactams, compromising their therapeutic efficacy and posing an increasing risk to global public health due to the significant rise in multidrug-resistant, extensively drug-resistant and even pan-resistant isolates. In response to these resistance mechanisms, new therapeutic alternatives are being studied, including combinations of beta-lactams with beta-lactamase inhibitors and novel agents such as cefiderocol. This study aims to conduct a narrative review of the most prevalent resistance mechanisms of Klebsiella pneumoniae to classical and novel beta-lactam antimicrobials, analyzing the correlation between the presence of resistance mechanisms and the susceptibility profile. To achieve this, articles were retrieved from the PubMed®, ScienceDirect®, and Cochrane Library® databases using specific DeCS/MeSH descriptors. The results indicate that beta-lactamase-mediated resistance, particularly ESBLs and carbapenemases such as KPC and MBLs, represents one of the main challenges in antibiotic therapy against Klebsiella pneumoniae. Additionally, the alterations in porins OmpK35 and OmpK36, the overexpression of the AcrAB-TolC efflux pump and mutations in iron uptake systems are mechanisms that also significantly contribute to beta-lactam resistance. Thus, the susceptibility profile analysis presented in this study establishes the link between the main resistance mechanisms in Klebsiella pneumoniae and the compromised efficacy of both classical and novel beta-lactams, potentially contributing to laboratory practice by supporting the interpretation of antimicrobial susceptibility testing, which has become increasingly challenging.