Hypervirulent Klebsiella pneumoniae: Epidemiology outside Asian countries, antibiotic resistance association, methods of detection and clinical management

Abstract

Two main Klebsiella pneumoniae pathotypes are of public health concern, classical K. pneumoniae (cKP), with high antibiotic resistance acquisition capacity, and hypervirulent K. pneumoniae (hvKP). The emergence of hypervirulent and antibiotic-resistant K. pneumoniae, especially carbapenem resistance, is worrisome and require effective methods for detection and treatment. Different evolutionary paths contribute to the emergence of hypervirulence and antibiotic resistance, commonly via the acquisition of resistance plasmids by hvKP (CR-hvKP) or the acquisition of virulence plasmids by CRKp (hv-CRKp). ST11-KL64 together with bla_KPC-2, is the most extended hv-CRKP lineage acquiring virulence plasmids with associated biomarkers, rmpA, rmpa2, iroBCDEN, iucABCDiutA, and peg344. In addition to ST11, other hv-CRKP clones have been reported in Europe such as ST101, ST147 and ST512, highlighting the association of ST147 with OXA-48 and NDM carbapenemases. Although still very rare in Spain, hvKP cases are increasing in recent years, mainly due to ST23-K1, ST380-K2 and ST86-K2. Management of hvKP infections requires active antibiotic therapy based primarily on antibiotic susceptibility patters and site of infection.

Resumen

Existen 2 patotipos de Klebsiella pneumoniae con impacto en salud pública: K. pneumoniae clásica, con alta capacidad de adquisición de resistencia a antibióticos, y K. pneumoniae hipervirulenta (hvKP). La aparición de K. pneumoniae hipervirulenta y resistente a antibióticos es preocupante y requiere de métodos efectivos para su detección y tratamiento. Dos vías evolutivas principales contribuyen a la aparición de cepas hipervirulentas y resistentes a carbapenémicos: la adquisición de plásmidos de resistencia por hvKP (CR-hvKP) o la adquisición de plásmidos de virulencia por CRKP (hv-CRKP). ST11-KL64 productora de KPC-2 es el linaje hv-CRKP más extendido, con plásmidos portadores de genes de virulencia: rmpA, rmpa2, iroBCDEN, iucABCDiutA y peg344. Otros secuenciotipos de hv-CRKP descritos en Europa son ST101, ST147 y ST512, destacando la asociación de ST147 con OXA-48 y NDM. Aunque es infrecuente en España, los casos de hvKP están aumentando en los últimos años, principalmente debido a ST23-K1, ST380-K2 y ST86-K2. El manejo de infecciones por hvKP requiere tener en cuenta principalmente la sensibilidad antibiótica y el sitio de la infección.