Vancomycin-resistance Transferability from VanA Enterococci to Staphylococcus aureus

Abstract

In last decade methicillin-resistant Staphylococcus aureus with high level of vancomycin-resistance (VRSA) have been reported and generally the patients with VRSA infection were also infected with a vancomycin-resistant Enterococcus (VRE). Considering that the high level of vancomycin-resistance in VRSA isolates seems to involve the horizontal transfer of Tn1546 transposon containing vanA gene from coinfecting VRE strains, the authors have studied the "in vitro" conjugative transfer of this resistance from VanA enterococci to S. aureus. Out of 25 matings performed combining five vancomycin-resistant enterococci as donors (three Enterococcus faecalis and two Enterococcus faecium), and five S. aureus as recipients, all clinical isolates, two have been successful using E. faecalis as donor. The transfer of vancomycin-resistance was confirmed by vanA gene amplification in both transconjugants and the resistance was expressed at lower levels (MIC 32 μg/ml) in comparison with the respective VRE donors (MIC > 128 μg/ml). The vancomycin-resistance of trasconjugants was maintained even after subsequent overnight passages on MSA plates containing subinhibitory levels of vancomycin. This study shows that the vanA gene transfer can be achieved through techniques "in vitro" without the use of laboratory animals employed, in the only similar experiment previously carried out by other authors, as substrate for the trasconjugant growth. Moreover, in that previous experiment, contrary to this study, the vancomycin resistant S. aureus trasconjugants were selected on erythromycin agar and not by direct vancomycin agar selection.

Resistance Mechanisms, Epidemiology, and Approaches to Screening for Vancomycin-Resistant Enterococcus in the Health Care Setting

“…Vancomycin is one of the few antibiotics that can be used to treat infections resulting from Gram-positive multidrug-resistant organisms (MDRO), such as MRSA; therefore, transmission of vancomycin resistance from enterococci to MRSA is of major concern. Horizontal gene transfer has been shown to be a mechanism of transmission between enterococci, and in vitro studies have demonstrated that transfer between Enterococcus and S. aureus can occur (33). In 2002, the first case of vancomycin-resistant S. aureus (VRSA) was isolated from a 40-year-old diabetic patient undergoing dialysis and was obtained from a dialysis catheter cultured from both the exit site and catheter tip.…”

Colonización por enterococo resistente a vancomicina en pacientes internados de un hospital de Lima, Perú

“…En cuanto a la tipificación del genotipo de resistencia, todas las cepas ERV que fueron aisladas, tenían el gen de resistencia a la vancomicina vanA. Este gen que confiere altos niveles de resistencia a la vancomicina codifica enzimas que modifican el sitio de acción de la vancomicina sobre la pared celular bacteriana e inhiben su efecto bactericida (2,10) . Asimismo, desde el primer reporte del Staphylococcus aureus vancomicino resistente (VRSA) en el 2002, diversos estudios in vitro y reporte de casos han demostrado que el gen vanA es también responsable de la resistencia a la vancomicina en la especie Staphylococcus aureus vancomicino resistente (VRSA).…”

“…En estos mismos estudios se ha confirmado la transmisibilidad del gen vanA mediante transposones, desde cepas de ERV a cepas de Staphylococcus aureus meticilino resistente (MRSA). Hasta el día de hoy se conoce que todas las cepas VRSA que han sido aisladas en pacientes de los Estados Unidos, provenían de cepas MRSA que adquirieron el gen vanA de cepas ERV que colonizaban al mismo paciente (2,8,(10)(11)(12)(13)(14)(15) . En cuanto al análisis bivariado de los factores asociados a la colonización, sólo las variables: hospitalización previa y el uso de cefalosporinas de tercera generación estuvieron asociadas.…”

“…De los dos genes descritos, el gen vanA confiere resistencia a altas cargas de vancomicina y teicoplanina; el gen vanB confiere resistencia variable solo a vancomicina. El gen vanA ha sido detectado en cepas de mayor virulencia como el Staphylococcus aureus, en especial en las especies meticilino resistente y vancomicino resistente y, por tal motivo, es el genotipo que requiere mayor seguimiento y control epidemiológico (2,8) .…”

“…La resistencia intrínseca de la bacteria a los aminoglucósidos, y la adquirida a los glicopéptidos, limitan las opciones terapéuticas de las infecciones causadas por esta bacteria. Asimismo, sus múltiples vías de transmisión dentro de los ambientes hospitalarios, su capacidad de colonizar la región perianal hasta por un año y su potencialidad de transmitir el gen de resistencia a la vancomicina a otras especies más virulentas como el Staphylococcus aureus, hacen que el ERV sea por estos días un problema de salud pública (1,2) . Asimismo, estudios desarrollados durante la última década han demostrado que el control de la colonización por el ERV sigue siendo una de las principales medidas para prevenir las infecciones causadas por esta bacteria.…”