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FACULDADE DE ENSINO DE MINAS GERAIS 
FACEMG – UNIDADE VENDA NOVA III 
 
 
 
 
Amanda Sousa Aguiar 
Bárbara Carolina Ribeiro de Novaes 
Gabrielle Matos Novaes 
Ida Cassia Abouid Moreira 
Maíra Evelyn Silva Angelino 
Maria Helena Martins 
Paulo Luiz Lopes 
Rafaella Stephanie Paixão Ferreira 
 
 
 
 
 
 
MICRORGANISMOS PRODUTORES DE BETALACTAMASE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
2018 
 
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MICRORGANISMOS PRODUTORES DE BETALACTAMASE 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atividades Práticas Supervisionadas, do Curso de 
graduação em Farmácia da Faculdade de Ensino de 
Belo Horizonte – FACEMG, como requisito parcial 
para conclusão do semestre. 
Orientador: Profª Débora Costa Reis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
2018 
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SUMÁRIO 
 
1. Introdução...............................................................................................................4 
1.1 ESBL no Brasil.......................................................................................................4 
2. Patologias causadas por ESBL................................................................................5 
2.1 INFECÇÕES URINÁRIAS....................................................................................5 
2.2 PNEUMONIA.........................................................................................................6 
2.3 INFECÇÕES POR FERIDAS OPERATÓRIAS....................................................6 
3. Betalactamase.........................................................................................................7 
3.1 Histórico..................................................................................................................7 
3.2 Origem da resistência..............................................................................................8 
3.3 Mecanismo de resistência.......................................................................................9 
3.4 Tratamento............................................................................................................10 
3.5 Prevenção..............................................................................................................10 
 3.5.1USO GERENCIADO DE ANTIBIÓTICOS .....................................................10 
 3.5.2HIGIENE DAS MÃOS......................................................................................11 
4. Importância clínica das β – lactamase .................................................................11 
5. Considerações finais.......... ..................................................................................11 
 6 Referências bibliográficas .....................................................................................11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
Resumo 
A produção de betalactamases de espectro estendido (ESBL) constitui o principal mecanismo associado à resistência 
aos antibióticos betalactâmicos, como penicilinas, cefamicinas, cefalosporinas, monobactâmicos e carbapenens. 
A disseminação de bactérias produtoras de betalactamases de espectro estendido (ESBL) têm sido retratadas como 
grande problema de saúde pública, especialmente no que diz respeito a patógenos associados às infecções 
relacionadas com a assistência à saúde. No Brasil, a maior preocupação inclui as altas taxas de resistência a 
Klebsiella pneumoniae e Escherichia coli, embora as ESBL estejam amplamente disseminadas entre os membros da 
família Enterobacteriaceae e sejam descritas como enzimas do tipo TEM, SHV, CTX-M, VEB, BES e GES em 
diferentes estados. As enzimas dos grupos CTX-M-2, CTX-M-8 e CTX-M-9 são as mais prevalentes em território 
brasileiro. Além do ambiente hospitalar, as ESBL de origem comunitária e ambiental têm sido retratadas. Dessa 
forma, faz-se necessária a regulamentação do uso de antimicrobianos, a fim de evitar a disseminação de bactérias 
resistentes. 
Palavras-chave: ESBL, betalactamases, resistência bacteriana. 
 
Abstract 
The production of extended spectrum betalactamases (ESBL) is the main mechanism associated with resistance to 
beta-lactam antibiotics, such as penicillins, cephamycins, cephalosporins, monobaccharides and carbapenems. 
The dissemination of ESBL-producing bacteria has been portrayed as a major public health problem, especially with 
regard to pathogens associated with health care-related infections. In Brazil, the highest concern includes high 
resistance rates to Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli, although ESBL are widely disseminated among 
members of the Enterobacteriaceae family and are described as TEM, SHV, CTX-M, VEB, BES, and GES in 
different states. The enzymes of the CTX-M-2, CTX-M-8 and CTX-M-9 groups are the most prevalent in Brazil. In 
addition to the hospital environment, ESBLs of community and environmental origin have been portrayed. Thus, it is 
necessary to regulate the use of antimicrobials in order to avoid the spread of resistant bacteria. 
Key-words: ESBL, betalactamases, bacterial resistance. 
 
 
 
1. Introdução 
 
 As bactérias são seres unicelulares procariontes, encontradas em forma de colônias 
ou isoladas. Algumas delas são inofensivas (benéficas) para o seu hospedeiro, outras 
causam patologias graves. 
 A produção de β–lactamases de espectro estendido (ESBL) é o principal mecanismo 
de resistência das bactérias gram-negativas aos antimicrobianos β-lactâmicos. A 
produção de enzimas β-lactamases, tem sido relatada como um importante mecanismo 
de resistência a antibióticos β-lactâmicos, hidrolisando o anel beta-lactâmico pela 
quebra da ligação amida, perdendo assim, a capacidade de inibir a síntese da parede 
celular bacteriana (Williams, 1999). 
por genes presentes em elementos genéticos móveis, como plasmídeos, transposons e 
integrons, os quais também carregam genes de resistência a outras classes de 
antibióticos, de modo que o isolamento de cepas produtoras de ESBL multirresistentes é 
a principal causa de falha terapêutica, levando ao aumento considerável de morbidade 
por infecções bacterianas. 
 
1.1 ESBL NO BRASIL 
 
 As ESBL tornaram-se o principal problema de saúde pública no que diz respeito às 
infecções nosocomiais e comunitárias por membros da família Enterobacteriaceae, 
destacando-se a rápida disseminação dessas enzimas. No Brasil, a produção de ESBL 
5 
 
em Enterobacteriaceae também é alarmante, uma vez que variantes do tipo TEM, SHV, 
CTX-M, OXA, BES, GES e VEB têm sido descritas. (Figura 1). 
Em relação à família Enterobacteriaceae, o isolamento de ESBL é descrito em diversos 
patógenos de origem hospitalar e comunitária, inserindo Klebsiella spp, Escherichia 
coli, 
 Salmonela enterica, Citrobacter spp, Enterobacter spp, Proteus mirabilis e Serratia 
marcescensi. Contudo, o ponto de urgência clínica tem sido a alta prevalência de ESBL 
em Klebsiella spp. e Escherichia coli, os principais enteropatógenos. 
 
 
 
Figura 1 - Distribuição de ESBL em Enterobacteriaceae no Brasil. 
 
 
2. Patologias causadas por ESBL 
 
2.1- INFECÇÕES URINÁRIAS 
 
 As infecções urinárias hospitais geralmente se manifestam após a manipulação do 
trato urinário, mais frequentemente com cateteres. Cerca de 1% dos pacientes que são 
submetidos a uma única sondagem, ocorre infecção. Pacientes que utilizam a SVD, o 
risco de infecção sobe para 3% a 6% por dia de sondagem. Após 10 a 14 dias, pacientes 
sondados apresentam bacteriúria. Isso significa que todos os pacientes sondados por 
SVD, em algum momento apresenta infecção. 
 A microbiota entérica é a causa usual de infecções urinárias e as infecções do trato 
urinário constituem cerca de 30% a 40% de todas as infecções hospitais. 
 Os microrganismos que mais frequentemente causam infecções urinárias nosocomiais, 
de acordo com os dados do programa National Nosocomial InfectionSurveillance 
(NNIS) são, Escherichia Coli, espécies de Enterocuccus, P.aeruginosa, espécies de 
6 
 
Candida, Klebsiella pneumoniae, espécies de Enterobacter, Proteus mirabilis, 
estafilococos coagulase-negativos, outros fungos, espécies de Citrobacter e S. aureus. 
 (Goldman, 2009). 
 
2.2 PNEUMONIA 
 As infecções pulmonares podem ocorrer após a aspiração de secreções que carregam 
microrganismos do trato respiratório ou de conteúdo gástrico regurgitado. 
As taxas de pneumonia em pacientes imunocomprometidos variam de 6% a 30%, com 
risco de 1% a 3% por dia de intubação e ventilação mecânica. Os agentes microbianos 
que mais frequentemente causam pneumonia nosocomial, de acordo com os dados do 
NNSI, são S. aureus, P. aeruginosa, espécies de Enterobacter, Klebsiella pneumoniae e 
E. Coli. A maioria dos pacientes que contraem pneumonia nosocomial esteve sob 
ventilação mecânica em uma UTI. Vários fatores determinam o risco de pneumonia 
nosocomial nesses pacientes. Em um paciente em estado grave, em supino e ventilação 
mecânica, as secreções orofaríngeas se acumulam na orofaringe e no espaço isoglótico, 
acima do balão do tubo traqueal, formando um reservatório de secreções altamente 
contaminadas. São aspiradas para o parênquima pulmonar ao longo do tubo 
endotraqueal. O uso de um aparelho que forneça sucção isoglótica, ajuda a evitar o 
acúmulo dessas secreções e consequentemente reduz a taxa de aspiração e pneumonia 
precoce associada ao ventilador ( Goldman,2009). 
 
2.3 INFECÇÕES DE FERIDAS OPERATÓRIAS 
 Historicamente, as infecções de feridas operatórias eram quase inevitáveis devido às 
condições ambientais inadequadas, sanitárias dos hospitais. Hoje, o cenário é oposto, os 
procedimentos são rigorosamente realizados de acordo com as normas de 
procedimentos assépticos. 
 Os agentes microbianos causadores de infecções em sítios cirúrgicos são: S. aureus, 
estafilococos coagulase-negativos, bacilos Gram–negativos, como E. coli, Enterobacter 
spp. Klebsiella, Serratia e Candida 
 Fatores relacionados cirurgia- paciente contribuem para o risco de infecções cirúrgicas. 
Ainda que haja medidas de prevenção e os cuidados oferecidos sejam os mesmos, 
podem ocorrer diferenças nas taxas de infeção pós – cirúrgicas por vários motivos: 
 Maior prevalência nos casos de morbidade entre os pacientes encaminhados para 
tratamento cirúrgicos (obesidade, diabetes mellitus, doenças vasculares), resulta 
altas taxas de infecções pós-cirúrgicas. 
 Presença de espaço morto e a presença de tecido morto na ferida (uso excessivo 
de bisturi). 
 Tricotomia realizada no dia anterior do procedimento cirúrgico. 
 O momento da profilaxia antimicrobiana é uma importante variável para as 
infecções das incisões cirúrgicas. É necessário certificar de que os antimicrobianos de 
espectro apropriado sejam administrados com tempo para que níveis do fármaco sejam 
7 
 
adequados e tenham sido atingidos no momento da entrada do bisturi na pele e que 
sejam mantidos durante a cirurgia é a chave para que se tenha sucesso profilático peri-
operatória. 
 É de procedimento operacional padrão administrar antibióticos dentro de uma hora 
antes da incisão para garantir níveis séricos adequados e devem ser administrados se o 
procedimento levar mais de quatro horas. Por fim, os antibióticos administrados por 
profilaxia não devem ser continuados por mais de 24 horas após o fim do procedimento, 
frequentemente não sendo necessários no pós- operatório. 
 Pacientes com feridas intrinsecamente contaminada (apêndice supurado) correm um 
risco muito maior de infecção intra-abdominal, a despeito de todas as medidas 
preventivas de infecções. Isso ocorre devido a grande exposição a grandes inoculações 
microbianas, podendo a infecção está estabelecida antes mesmo no inicio da cirurgia. A 
descontaminação das vísceras antes do ato cirúrgico é uma das formas eficazes na 
redução do risco de infecções no pós-operatório. Por fim, as taxas de infecção no pós- 
operatório também podem ser reduzidas fornecendo-se aos cirurgiões informações sobre 
esse tipo de complicação (Goldman, 2009). 
 
3. Betalactamase 
 A produção de betalactamases constitui o principal mecanismo associado à 
resistência aos antibióticos betalactâmicos, como penicilinas, cefamicinas, 
cefalosporinas, monobactâmicos e carbapênicos (Figura 2). 
 A enzima associa-se não covalentemente ao anel betalactâmicos. O anel é, então, 
atacado pela hidroxila livre do lado do sítio ativo do resíduo de serena, resultando na 
formação de um grupo acil-éster. A hidrólise finalmente libera a enzima ativa e o 
antibiótico hidrolisado inativo, formando água e ácido peniciloico. 
 
 
 
Figura 2- Mecanismo de hidrólise de um antibiótico betalactamico por ESBL 
 
 
3.1 Histórico 
 
 A primeira Betalactamase codificada por elemento genético móvel foi identificada 
na Escherichia coli, isolada de um paciente chamado Temoneira, nome que designou a 
enzima TEM-1. A localização em plasmídeos e transposons de TEM-1 possibilitou sua 
disseminação por transferência horizontal, além de outras espécies de 
8 
 
Enterobacteriaceae em Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influenza e Neisseria 
gonorrhoeae. Da mesma maneira, SHV-1 tornou-se mundialmente disseminada. 
Devido à prevalência e à disseminação das betalactamases, as cefalosporinas de terceira 
geração foram introduzidas na prática médica na década de 1980, tendo estrutura 
molecular resistente à ação das enzimas descritas até então. Porém, a pressão seletiva 
exercida pelo uso intensivo dessas novas drogas ocasionou a emergência de 
cefalosporinases com espectro de atividade estendido, de modo que, em 1983, foi feita a 
primeira descrição de uma ESBL, denominada SHV-2, por diferir-se de apenas um 
aminoácido da enzima SHV-1. Na América Latina, a primeira descrição de ESBL foi 
feita no Chile, sendo reportada a presença de SHV-5 em K. pneumoniae. 
1990, Bauerfeind reportou na Alemanha a produção de uma cefalosporinas e não 
pertencente às famílias TEM ou SHV, denominada de CTX-M-1, idêntica à 
enzima MEN-1, identificada na França. No mesmo período, vários relatos da enzima 
CTX-M-2 ocorreram na Argentina. Posteriormente, o sequenciamento do gene 
codificador da enzima FEC-1 ( descrita no Japão em 1986, demonstrou sua similaridade 
com outras enzimas do tipo CTX-M; foi esta a primeira descrição de enzima do tipo 
CTX-M. Desde então, as enzimas da família CTX-M disseminaram-se de forma 
acelerada nos cinco continentes. Dados presentes na literatura sugerem que elas se 
tornaram mais prevalentes que as enzimas do tipo TEM e SHV. No Brasil, a primeira 
enzima do tipo CTX-M foi identificada na década de 1990. Outras famílias de ESBL 
têm sido identificadas em menor número: PER, GES, VEB, BES, TLA, SFO e IBC. 
Infelizmente, não existem programas de vigilância de abrangência nacional referentes à 
resistência bacteriana e a seus mecanismos, tornando-se difícil estimar a proporção de 
produtores de ESBL na federação. Por outro lado, as enzimas pertencentes à família 
CTX-M são predominantes na América do Sul, assim como na Espanha e no Leste 
Europeu ( Bonnet,2000). 
 
 3.2 Origem da resistência 
 A resistência a antibióticos está associada á expressão fenotípica dos organismos 
procariontes, e que pode apresentar três formas: resistência natural, adquirida ou por 
susceptibilidade. 
 A resistência natural faz parte das características do microrganismo, ou seja, faz 
parte da sua herança genética, que é transmitida de maneira que não ocorra a perda da 
característica para a prole. O que determina nesse tipo de resistência é a presença ou 
ausência do alvo para ação do antimicrobiano. 
 A resistência adquirida se dá , quando ocorre o aparecimento de resistência em uma 
determinada espécie bacteriana anteriormente sensível a droga, que resultou da mutação 
de genes reguladoresou estruturais. Os genes geralmente são adquiridos através de 
elementos móveis, como os plasmídeos. 
 Já a susceptibilidade aos antibióticos, se resulta da ausência total de mecanismos de 
resistência, dando a possibilidade das bactérias sobreviverem na presença de 
determinados fármacos. 
 
9 
 
3.3 Mecanismo de resistência 
 Existem vários mecanismos de resistência que podem impedir a ação de 
antimicrobianos. O fármaco atua através de processos essenciais a multiplicação e 
sobrevivência da célula bacteriana, inibindo a membrana plasmática e a síntese proteica, 
ácidos nucleicos e da parede celular. (MURRAY ET al., 2005). 
 A resistência bacteriana é um mecanismo de defesa natural, assim para cada fármaco 
desenvolvido, em algum momento as bactérias adquirem resistência. 
 O mecanismo que confere resistência surge ocasionalmente da combinação de 
impermeabilidade da membrana com β-lactamase cromossômicas (Ampc) ou de amplo 
espectro (ESBL). Entre as bactérias gram-negativas a produção de β-lactamases é o 
principal fator que ocasiona a multirresistência a antibióticos β-lactamâmicos. Essas 
enzimas são capazes de hidrolisar os antibióticos, assim geram compostos sem atividade 
antimicrobiana. 
 Os genes para essas enzimas podem estar nos cromossomos ou nos plasmídeos. São 
secretadas no espaço periplasmático, espaço entre a membrana celular interna e externa. 
Algumas dessas enzimas comuns nos bacilos gram-negativos são TEM-1, TEM-2 e 
PSE-1, elas inativam as penicilinas e algumas cefalosporinas e as cefalosporinas de 
terceira geração (Figura 3). Todas essas enzimas têm a tendência a ser susceptíveis á 
inibição pelos chamados inibidores da β- lactamase ( ácido clavulânico, subactam e 
tazobactam). 
 Altos níveis dessas enzimas podem ser reduzidos ou desreprimidos estavelmente, 
ocasionando dessa forma, a resistência ás combinações de penicilinas e a maioria das 
cefalosporinas. Estas β-lactamases Ampc também se disseminaram para a Klebsiella 
pneumoniae e para E. coli. Os carbapenêmicos, não são inativados por essas β-
lactamases. 
 A identificação de um microrganismo é feita através de testes bioquímicos que 
demonstram a atividade metabólica do isolado. Se a identificação não for possível por 
métodos bioquímicos convencionais, podem ser realizados métodos alternativos, como 
a resistência natural das espécies conhecidas e produção de β-lactamases. 
Existem outras formas de diagnósticos e elas são: focalização isoelétrica, disco-difusão, 
E-test, e teste de Hodge modificado ( Goldman,2009). 
 
 
 
 
 
Figura 3 - Estrutura dos antibióticos beta-lactâmicos 
10 
 
 
3.4 Tratamento 
 As cefalosporinas de primeira geração são ativas contra os estafilococos, 
estreptococos, bacilos gram-negativos, como Klebsiella pneumoniae. Usados 
primeiramente como alternativa para a penicilina nas infecções estafilocócicas e 
estreptocócicas e em métodos profiláticos cirúrgicos. As cefalosporinas de segunda 
geração tem maior atividade contra H. influenzae, incluindo as cepas produtoras de β-
lactamase. São usados como agentes alternativos nos casos de infecções dos tratos 
respiratórios superiores e inferiores. As cefalosporinas de terceira geração são de 10 a 
100 vezes mais potentes que as cefalosporinas de segunda geração. O aztreonam é um 
agente alternativo, o único monobactâmico disponível capaz de ser ativo apenas em 
bactérias gram- negativas e que não parece causar reação adversa em pacientes com 
reações alérgicas a outros β-lactâmicos. 
 3.5 Prevenção 
3.5.1 USO GERENCIADO DE ANTIBIÓTICOS 
 Aperfeiçoar ou diminuir o tempo de uso dos antimicrobianos é uma das maneiras 
de controlar as infecções resistentes aos antibióticos. As bactérias podem sofrer 
mutações cromossômicas naturalmente ou por adesão de material genético de outras 
bactérias, tornando-as resistentes aos antibióticos.O uso prolongado de antibióticos pode 
promover uma pressão seletiva para a sobrevivência desses patógenos. É estimado que, 
em sete dias de uso de fármacos antimicrobianos, há um aumento significativo ao risco 
de emergência de resistência antimicrobiana. Desse modo, o uso inapropriado ou 
prolongado de antibióticos pode selecionar patógenos resistentes aos antimicrobianos. 
 Estudos associaram que o uso de antimicrobianos e a colonização ou infecção por 
organismos resistentes se dá, pelo uso de agentes de amplo espectro ( Goldman,2009). 
 
 
3.5.2 HIGIENE DAS MÃOS 
 A higienização das mãos realizada adequadamente reduz consideravelmente a 
transmissão nosocomial de organismos resistentes. A realização inadequada da lavagem 
das mãos é geralmente considerada como o maior fator de transmissão paciente-
profissional-paciente das infecções associadas aos cuidados com a saúde. Mãos 
visivelmente sujas ou contaminadas devem ser lavadas com água e sabão, e as mãos que 
não há sujidades visíveis devem ser descontaminadas com solução de base alcoólica. 
Esses produtos tem ação bactericida rápida, fáceis de manusear, sem necessidade de 
usar pia, aperfeiçoam o tempo ( Goldman,2009). 
 
 
11 
 
 
4. Importância clínica das β – lactamase 
 
 A incidência crescente da produção de β-lactamases por patógenos presentes na 
comunidade como em hospitais, tem exercido um impacto considerável na maneira de 
prescrever os antimicrobianos. No tratamento de infecções comuns adquiridas pela 
comunidade tais como infecções do trato urinário (ITU), otite média ou pneumonia, o 
uso de penicilinas tem diminuído, aumentando assim, o uso de associações de 
penicilinas ou cefalosporinas de segunda e terceira geração com algum inibidor de b-
lactamase (Nicolas-Chanoine, 1996). 
 Os microrganismos produtores de ESBL ocorrem com frequência em surtos e 
causam um dilema terapêutico devido ao padrão de resistência a múltiplas drogas. Esses 
microrganismos também causam uma preocupação com o controle da infecção devido à 
disseminação de cepas de paciente para paciente, e pelo aparecimento de cepas 
policlonais devido à transmissão de elementos genéticos entre cepas e gêneros distintos 
de bacilos Gram-negativos (Patterson, 2000). 
 
 
5. Considerações finais 
 
 A pesquisa sobre microrganismos produtores de betalactamase é de grande 
importância e de modo altamente relevante, tornando possível limitar a sua 
disseminação, através de métodos de gerenciamento de antimicrobianos. A ampla 
resistência dessas microrganismos mostra a necessidade de limitar ao máximo o uso de 
antibióticos β-lactâmicos, preveção através de ações e medidas de higienização das 
mãos e cuidados de enfermagem aos pacientes imunossuprimidos, evitando surtos 
endêmicos. 
 
6. Referências bibliográficas 
BONNET, R. et al. A novel CTX-M β-lactamase (CTX-M-8) in cefotaxime-resistant 
Enterobacteriaceae isolated in Brazil. Antimicrob Agents Chemother, v. 44, n. 7, 
 p. 1936-42, 2000. 
 
DA SILVA , Ketrin Cristina ; LINCOPAN, Nilton . Epidemiologia das betalactamases 
de espectro estendido no Brasil: impacto clínico e implicações para o agronegócio. 
Disponível em <http://www.scielo.br/pdf/jbpml/v48n2/a04v48n2.pdf > acesso em 
12/10/2018. 
 
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Janeiro,BRA,2009. 
 
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JACOBY, G.A. Desenvolvimento da resistência em patógenos Gram-negativos. 
Relatório especial de Hospital Practice “Patógenos emergentes nas doenças 
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antibiotics. Intern. J. Antimicrob. Agents, 7:21-26, 1996. 
 
PATERNSON, D.L. β-lactamases de amplo espectro. Relatório especial de Hospital 
Practice “Patógenos emergentes nas doenças infecciosas”, McGraw-Hill Company, p. 
22-27, 2000. 
 
 WILLIAMS, J.D. β-lactamasesand β-lactamase inhibitors. Inter. J. Antimicrob. 
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