Este documento resume información sobre resistencias a antibióticos, incluyendo una breve historia de la resistencia, mecanismos de resistencia a β-lactámicos como las β-lactamasas, puntos de corte para determinar sensibilidad a antibióticos, y varios casos prácticos que ilustran el diagnóstico y tratamiento de infecciones resistentes a antibióticos.
5. Puntos de corte
Una vez tenemos la CMI...
EUCAST y CLSI
Criterios microbiológicos (distribución de CMI)
Criterios farmacocinéticos-farmacodinámicos (PK/PD)
Criterios clínicos
Puntos de corte
10. β-lactamasas:
Cefalosporinas 3G y 4G
Peni/inhib β-lact., Carbapenems
Penicilinas, Cefalosporinas y Carbapenems.
BLEE
PENICILINAS
CEFALOSPORINAS
CARBAPENEMS
Penicilinasas
CARBAPENEMASAS
11. β-lactamasa de espectro extendido (BLEE):
Detección en el laboratorio
RESISTENCIA A:
Penicilinas
Cefalosporinas hasta 4ªG
Aztreonam
AMOXI-CLAV (y P/T)
CARBAPENEMS
Pero normalmente sensibles a...
12. Caso práctico
Mujer de 40 años, con varias infecciones del tracto urinario (ITU) de
repetición, catalogadas como cistitis no complicadas por ser mujer
premenopáusica sin patología de base ni anomalías del tracto urinario. En
los episodios del último año fue tratada con ciprofloxacino en uno y con
cotrimoxazol en el otro.
Acude de nuevo a su médico de familia por disuria y polaquiuria de 2 días
de evolución. La tira reactiva introducida en una muestra de orina en la
consulta muestra la presencia de leucocitos y nitritos. El médico solicita
un urocultivo e instaura tratamiento empírico con
amoxicilina/clavulánico durante 7 días.
13. Caso práctico
Dos días después acude a urgencias con fiebre de 39ºC, dolor lumbar
y disuria. La exploración física y las analíticas sanguíneas objetivaron el
diagnóstico de pielonefritis aguda, que se confirmó posteriormente
con los resultados del urocultivo y hemocultivo.
El resultado del urocultivo solicitado 48 horas antes por su médico del
centro de salud ya estaba validado, por lo que se le pudo instaurar
tratamiento dirigido según el antibiograma.
18. Tumbarello M, Viale P, Viscoli C, Trecarichi EM, Tumietto F, Marchese A, et al. Predictors of Mortality in Bloodstream
Infections Caused by Klebsiella pneumoniae Carbapenemase- Producing K. pneumoniae : Importance of Combination
Therapy. Clin Infect Dis. 2012; 55(7):943–50.
CARBAPENEMASA
C
O
M
B
I
N
A
D
O
D
O
S
I
S
A
L
T
A
S
CARBAPENEMS
AZTREONAM
COLISTINA
AMINOGLUCÓSIDOS
FOSFOMICINA
TIGECICLINA
Enterobacterias productoras de Carbapenemasas:
19. Caso práctico
1 SEMANA
DESPUÉS…
E. cloacae
(BAS)
CASO 2: Varón de 72 años trasladado del Hospital Gandía por aneurisma aórtico roto.
(Exitus)
(30 días en UCI)
CMI>8
DÍA 23
22. Caso práctico
Mujer lactante de 32 años de edad que acudió a consulta por dolor intenso
en forma de pinchazos localizado en la mama derecha, que aumentaba al
amamantar a su hijo. El dolor comenzó de forma subaguda 48 horas antes.
No existió fiebre ni otros síntomas sistémicos.
En la exploración física se observó eritema e induración en el pezón derecho.
Ante la sospecha de una mastitis, se obtuvo una muestra de leche materna.
Se realizó cultivo cuantitativo utilizando una asa calibrada de 0,01 mL.
Se inició tratamiento empírico con amoxicilina/clavulánico por vía oral sin
presentar mejoría clínica.
23. Caso práctico
A las 24 horas de incubación crecieron dos microorganismos diferentes
con distintos recuentos:
Staphylococcus epidermidis
5.000 ufc/mL
Streptococcus grupo viridans
500 ufc/mL
Microorganismo Flora normal “Punto de corte”
SCN 600-800 UFC/mL 1000 UFC/mL
S. grupo viridans < 500 UFC/mL 1000 UFC/mL
S. aureus 20% (< 400 UFC/mL) 500 UFC/mL
Corynebacterium No 500 UFC/mL
BGN y levaduras No 1000 UFC/mL
25. Caso práctico
Varón de 64 años, agricultor, que acude a urgencias por un cuadro de
infección de herida. Una semana antes acudió a su centro de salud
refiriendo dolor en el antebrazo después de haber sufrido un traumatismo al
caer a una acequia.
Como antecedentes de interés, se trata de un paciente hipertenso con
diabetes mellitus tipo II, y dislipemia.
La herida tenía aspecto exudativo y signos de infección, por lo que se tomó
muestra del exudado y se remitió a microbiología.
Se pautó tratamiento empírico con amoxicilina-clavulánico, curas locales con
antisépticos y control por su médico de cabecera.
29. Nos tenéis a vuestra DISPOSICIÓN.
Cualquier cosa sólo tenéis que llamar...
María, Virginia, Jesús
¡Y el Jefe!
¡Muchas gracias a todos!
Notas del editor
La penicilina se descubre en 1928, y en 1941 se inicia su uso y comercialización. En los veinte años siguientes, el desarrollo de este grupo de fármacos es muy
intenso y aparecen las grandes familias de antibacterianos. Posteriormente este desarrollo
es más escaso hasta 1985-1995, con la aparición de dos grandes familias de antibacterianos
de amplio espectro: las fluorquinolonas y los carbapenems. A partir de este momento se inicia
el desarrollo lento y progresivo de fármacos con actividad frente a bacterias grampositivas
resistentes, especialmente Staphylococcus aureus resistente a meticilina y Enterococcus spp.
resistente a vancomicina. Actualmente el princiapl problema es la ausencia de nuevos fármacos
activos frente a bacterias gramnegativas multirresistentes
¿Cómo hacemos el antibiograma? ¿Qué información nos aporta?
El antibiograma es el método in vitro habitual para estudiar la sensibilidad de una población bacteriana a los antimicrobianos. Su resultado permite predecir la eficacia clínica de los compuestos estudiados. Existen diferentes métodos para realizar un antibiograma. La difusión con discos es una técnica cualitativa, puesto que los resultados que proporciona, en función de la presencia o ausencia de un halo de inhibición del crecimiento bacteriano alrededor del disco, permiten categorizar a la bacteria como sensible (S), con sensibilidad intermedia (I) o resistente (R) al antimicrobiano contenido en dicho disco. Los métodos cuantitativos permiten, como su nombre indica, dar un valor (generalmente en μg/ml o su equivalente en mg/L) de la concentración a la cual el antimicrobiano inhibe el crecimiento bacteriano (concentración mínima inhibitoria o CMI). Esta CMI se puede obtener mediante microdilución en caldo o bien mediante E-test. Una bacteria es sensible a un antimicrobiano si la concentración que llega al foco de infección es superior a la CMI que tolera la bacteria. Por tanto, cada bacteria para cada antibiótico tendrá un valor de CMI por encima del cual la bacteria deja de multiplicarse.
Aquí vemos una placa con discos de antibiótico y una tira de E-test. ¿Cómo lo leemos? El E-test son unas tiras de papel o plástico con un gradiente decreciente de antibiótico. El punto donde el crecimiento de la bacteria (en forma de elipse) corta la tira de plástico es el valor de la CMI de esa bacteria para ese antibiótico.
Aquí vemos dos paneles comerciales que contienen liofilizados en los pocillos sustratos (parte superior) para identificar bioquímicamente a la bacteria, y concentraciones crecientes de antibióticos (parte inferior). Dependiendo de si estamos ante un Gram positivo o Gram negativo, estos paneles tienen diferentes pruebas bioquímicas y diferentes antibióticos a testar. Además, existen paneles por ejemplo para aislados de orina que testan los agentes más activos en las infecciones urinarias. O por ejemplo, también hay paneles de No Fermentadores, donde se ensayan los antibióticos más útiles para gérmenes como Pseudomonas aeruginosa o Acinetobacter baumanii.
¿Cuál es la CMI en estos métodos de microdilución en caldo? La CMI es el pocillo con menor concentración de antibiótico que evidencia ausencia de crecimiento (turbidez en el pocillo).
En esta foto vemos el Microscan, que es el sistema que incuba los paneles inoculados con suspensión bacteriana. A las 24 horas el aparato lee la turbidez de los pocillos e interpreta las pruebas bioquímicas, dándonos la identificación de género y especie de la bacteria así como los valores de CMI para los antibióticos testados.
La primera medida de la actividad terapéutica de un antimicrobiano frente a un microorganismo viene dada por la relación entre la con máx alcanzada por el antibiótico en el plasma, tras una dosis estándar, y la CMI. Es obvio que cuando la Cmáx es inferior a la CMI ese antibiótico no puede utilizarse. Por el contrario, cuando el cociente es positivo (Cmáx>= CMI), puede considerarse tentativamente el microorganismo sensible al antibiótico, pero ese dato no es suficiente para establecer la elección ni para optimizar la dosis y duración del tratamiento. En efecto, la eficacia clínica del antimicrobiano depende de un conjunto de factores propios del antibiótico (farmacocinética) y del microorganismo (farmacodinamia), que condicionan la elección del antimicrobiano, las dosis y duración del tratamiento.
Una vez calculada la CMI (mediante la incubación de los paneles y la lectura mediante sistemas semiautomatizados), tendremos que categorizar estos valores. ¿Cómo? Existen dos comités encargados de establecer los puntos de corte:
The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) (Europeo) y Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) (EEUU)
Los puntos de corte del antibiograma sirven para trasladar datos numéricos (diámetros de inhibición o concentraciones mínimas inhibitorias) en categorías clínicas que indican la probabilidad de respuesta de un microorganismo ante un antibiótico concreto a la dosis recomendada para esa localización de la infección.
¿Qué tienen en cuenta para su determinación? Criterios microbiológico, Criterio de la farmacocinética y farmacodinamia del antimicrobiano y la Correlación clínica.
Los antibióticos betalactámicos constituyen la familia más numerosa de antimicrobianos y la más utilizada en la práctica clínica. Son antibióticos que tienen actividad bactericida, tiempo-dependientes.
Los betalactámicos están formados por:
Un anillo betalactámico + un anillo secundario (exc. Monobactams). Estas dos estructuras definen el núcleo del betalactámico, clasificándose según el mismo en GRUPOS de betalactámicos (los cito...). ¿Qué tienen en común? La presencia del anillo betalactámico define a esta familia de antibióticos (figura 1). Además, este determina su mecanismo de acción (inhibición de la síntesis de la pared celular bacteriana), la
escasa toxicidad directa (no actúa sobre estructuras de la célula eucariota) y el principal mecanismo de resistencia de esta familia de antibióticos (las betalactamasas).
Los mecanismos de resistencia comunes a todos los betalactámicos,
son principalmente tres:
1) Modificación de la diana (proteína ligada a la penicilina [PBP]) ¿Qué son las PBP? Las PBP son unas proteínas con actividad enzimática que actúan en la última etapa de formación del peptidoglicano (que forma la pared de la bacteria y sin la cuál no puede vivir). Se dedican a entrecruzar, a tejer el peptidoglicano. Los betalactámicos se van a unir a ellas y las van a inhibir. Si la bacteria codifica una PBP distinta, el betalactámico no se va a poder unir y la bacteria será resistente a la acción de los mismos. Este es el principal mecanismo de resistencia de los microorganismos grampositivos, entre ellos, S. aureus resistente a meticilina.
2) Producción de betalactamasas Las betalactamasas son enzimas que hidrolizan el anillo betalactámico. Constituyen el principal mecanismo de resistencia a betalactámicos (Gram negativos!). Su producción por las bacterias puede estar mediada por plásmidos o codificada cromosómicamente. En el primer caso suelen ser transmisibles.
3) Reducción de la penetración (alteraciones de la permeabilidad y bombas de expulsión) Los betalactámicos, al ser poco lipofílicos, precisan de poros («porinas») que les permitan atravesar la membrana celular. La no expresión de determinadas porinas dificulta la entrada de algunos betalactámicos, lo que reduce su capacidad de acción.
Existe una gran variedad de betalactamasas, que pueden clasificarse en función de su
estructura molecular o de su función. La clasificación molecular de Ambler reconoce
cuatro clases: A, B, C y D. Las clases A, B y D utilizan la serina, y la B utiliza el cinc,
por lo que también se denominan metalobetalactamasas. La clasificación funcional de
Bush y su correlación con la molecular se muestra en la tabla.
Imaginemos las betalactamasas como tijeras que vierten las bacterias y que son capaces de cortar el anillo betalactámico y hacerse así resistentes a estos antibióticos. Existen diferentes tipos de tijeras. Unas son capaces únicamente de cortar a penicilinas y como mucho C1G. Existen otras que se distinguen por su mayor potencia, pues ya alcanzan a las C3G: aquí tenemos a las denominadas AmpC (con capacidad variable de hidrólisis de C3G) y las BLEE (las cuales son capaces de actuar frente a todos los betalactámicos (penicilinas y cefas de todas las generaciuones) excepto Carbapenems e inhibidores de betalactamasas). En la cumbre tenemos a las Carbapenemasas, que son enzimas capaces de llegar a hidrolizar incluso a Carbapenems. En enterobacterias la prevalencia es < 1%, no obstante, existe una gran preocupación al respecto y últimamente se está incidiendo mucho en su detección en el laboratorio y revisando las guías de tratamiento cuando existe una enterobacteria productora de Carbapenemasa. En Pseudomonas aeruginosa es más frecuente.
En el laboratorio, sospechamos la presencia de BLEE porque existe Resistencia o disminución de la sensibilidad a alguna C3G, C4G o aztreonam. Además, en ausencia de otros mecanismos, otra característica que nos permite diferenciar una BLEE es que se inhibe por Clavulánico y/o Tazobactam. El grado de hidrólisis frente a cefalosporinas de tercera y cuarta generación y monobactámicos puede variar según el tipo de BLEE y el nivel de producción, pudiendo aparecer sensibles in vitro a algunos de estos antibacterianos; de hecho, una de las más frecuentes en E.coli hidroliza de manera mucho más eficiente la CEFOTAXIMA que la Ceftazidima (que la encontramos la mayoría de las veces dentro del rango de sensible).
¿Cómo se informan?
Hasta 2009 se recomendaba hacer búsqueda activa de BLEE e informar las cepas con fenotipo de BLEE como resistentes a penicilinas, cefalosporinas y aztreonam indistintamente del valor de la CMI o del halo de inhibición (aunque según el punto de corte estuviesen algunos de estos compuestos dentro del rango de sensible).
En el año 2010 ambos comités modificaron los puntos de corte de las cefalosporinas y aztreonam basándose en estudios PK/PD y efectuaron una nueva recomendación consistente en informar la sensibilidad de los aislados con BLEE según los resultados obtenidos en las pruebas de sensibilidad in vitro independientemente del mecanismo de resistencia. Se establecieron puntos de corte más bajos de forma que con esta modificación se suponía que se podría detectar la presencia de mecanismos de resistencia clínicamente significativos incluyendo BLEE.
En 2005, Walsh y colaboradores publicaron una revisión titulada: Metalobetalactamasas: la quietud antes de la tormenta?, alertando del grave problema de salud pública que se generaría si las carbapenemasas, muy infrecuentes en aquel momento, se diseminaran.
Veamos un poco el recorrido histórico de estas enzimas en nuestro país. En agosto de 2005 se publicó el primer aislamiento de Carbapenemasa de Clase B en enterobacterias (dos cepas de E. coli y K. pneumoniae en Barcelona en el año 2003) . Cinco años más tarde apareció la primera KPC en una enterobacteria en España. Se trataba de un Citrobacter freundii productor de KPC. Hasta abril de 2009 no se describió la primera OXA-48 en España; como podéis ver, hasta 2009 la presencia de carbapenemasas en enterobacterias era poco más que anecdótica. Desde entonces, se han descrito varios grandes brotes y casos aislados en enterobacterias, fundamentalmente K. pneumoniae, con un patrón de diseminación explosivo, convirtiéndose en un problema clínico y con una alta velocidad de diseminación intra e interhospitalaria, de difícil control y tratamiento.
En 2013 se publicó un artículo donde expertos de 39 países europeos auto-evaluaban la situación epidemiológica respecto a enterobaterias productoras de carbapenemasas en su país. Como véis, destaca la situación calificada como endémica de Grecia, Italia y Malta. En España estamos en una situación de transmisión regional; no obstante, a mediados del 2014 ya hay expertos que califican a España en el nivel de transmisión inter-regional. Ambos estadíos difieren en el número de brotes interrelacionados y la distancia entre hospitales donde se producen.
Los resultados ponen de manifiesto la urgente necesidad de un esfuerzo europeo coordinado en el diagnóstico precoz, la vigilancia activa, y orientación sobre las medidas de control de infecciones.
El principal mecanismo de transmisión de las EPC es el contacto, y el reservorio principal es el paciente portador (colonizado y/o infectado). La enterobacteria coloniza el tracto digestivo, especialmente el recto, y de allí se transfiere a la piel, formando parte de la flora más superficial de la misma. Además, se contamina el entorno donde se presta la
atención sanitaria, batas, ropa de cama, mobiliario de la cabecera del paciente y otros objetos próximos al paciente.
La transmisión por contacto se produce generalmente por las manos del personal sanitario que actúan de vehículo al no realizarse una correcta higiene después de explorar o atender al paciente. La flora coloniza las manos de forma transitoria y de esta manera llega a otro paciente. Esto puede suceder también si se manipulan vías vasculares, catéteres urinarios, bombas de perfusión o cualquier otro dispositivo, o simplemente a través de superficies del
entorno del paciente.
El abordaje terapéutico de estos gérmenes es complejo y todavía hay pocas evidencias científicas de su eficacia.
Los datos microbiológicos, farmacocinéticos/farmacodinámicos y clínicos (estudios observacionales) indican que las infecciones graves por Enterobacterias productoras de carbapenemasas deben ser tratadas siguiendo estos dos pilares básicos:
La terapia combinada con 2 ó más antibióticos que hayan demostrado su actividad in vitro tiene un menor riesgo de fracaso terapéutico que la monoterapia. Además, las combinaciones de antibióticos que se han mostrado más eficaces son las que incluyen un antibiótico Carbapenémico (en caso que muestre sensibilidad o actividad Intermedia in vitro).
Los antimicrobianos más frecuentemente disponibles para el tratamiento de infecciones graves son...
El abordaje terapéutico de estos gérmenes es complejo y todavía hay pocas evidencias científicas de su eficacia.
Los datos microbiológicos, farmacocinéticos/farmacodinámicos y clínicos (estudios observacionales) indican que las infecciones graves por Enterobacterias productoras de carbapenemasas deben ser tratadas siguiendo estos dos pilares básicos:
La terapia combinada con 2 ó más antibióticos que hayan demostrado su actividad in vitro tiene un menor riesgo de fracaso terapéutico que la monoterapia. Además, las combinaciones de antibióticos que se han mostrado más eficaces son las que incluyen un antibiótico Carbapenémico (en caso que muestre sensibilidad o actividad Intermedia in vitro).
Los antimicrobianos más frecuentemente disponibles para el tratamiento de infecciones graves son...
En este cuadro podemos ver los fenotipos de resistencia a betalactámicos que podemos encontrar en S. aureus.
Más del 90% de los S. aureus codifican una betalactamasa que hidroliza las penicilinas (penicilina y ampicilina, a excepción de las isoxazolilpenicilinas: OXACILINA/CLOXACILINA O METICILINA). Como veis en la imagen, si el mecanismo de resistencia es una betalactamasa, el clavulánico, que es un inhibidor de betalactamasas, inhibirá este enzima. Por lo que estas cepas (AMPI-R, OXA-S) van a ser sensibles a amoxi/clav. Y también al resto de betalactámicos como CEFALOSPORINAS Y CARBAPENEMS.
El siguiente fenotipo de la tabla lo conforman aquellos S. aureus en los que la OXACILINA aparece como RESISTENTE. Los Staphylococcus aureus resistentes a meticilina/OXACILINA (SARM) expresan una PBP nueva, distinta, (PBP2a) que no existe en las cepas sensibles. Esta PBP tiene muy poca afinidad por los β-lactámicos y por ello es capaz de sintetizar pared celular en presencia de estos compuestos. El gen que codifica la PBP2a (mecA) forma parte de un elemento de
mayor tamaño denominado SCC (staphylococcal chromosomal cassette). Este SCC puede incluir otros genes de resistencia, lo que explica en parte el fenotipo de multirresistencia habitual en muchas cepas de SARM.
Evidentemente, si cambia la PBP, que recordemos que es la diana de acción de todos los betalactámicos, ¿a quién afectará este mecanismo de resistencia? Afectará a todos los betalactámicos (porque todos ellos se unen a las PBP “normales”). Será resistente por tanto a todas las penicilinas (incluida la oxacilina), amoxi/clav, Cefalosporinas y Carbapenems. (Excepto la Ceftarolina, que es la nueva cefalosporina de 5ª generación que ya tiene afinidad por la PBP2a y por tanto es activa frente a SAMR).
La cepa de S. epidermidis fue resistente a meticilina, quinolonas, eritromicina y aminoglucósidos, y sensible a cotrimoxazol y clindamicina. Una vez obtenido el antibiograma, se consideró al Staphylococcus epidermidis el causante de la infección y se cambió el tratamiento inicial por clindamicina por vía oral durante 10 días. La evolución clínica fue satisfactoria sin necesidad de suspender la lactancia.
BGN. El reservorio habitual es el agua dulce y también el suelo. A. hydrophila se relaciona principalmente con gastroenteritis en personas sanas tras ingesta de agua o alimentos contaminados. La enfermedad intestinal se puede manifestar de tres formas distintas. En primer lugar se encuentra la gastroenteritis aguda, que es autolimitada y aparece frecuentemente en verano. La diarrea disentérica es similar a la shigellosis, presentando moco, sangre y leucocitos polimorfonucleares en heces. Existe un tercer tipo de enfermedad crónica con diarrea intermitente, lo cual indica que existen portadores digestivos. La enfermedad crónica la presentan más frecuentemente adultos, mientras que la forma autolimitada y la disentérica son típicas de niños.
Por otro lado, A. hydrophila puede causar enfermedad sistémica en inmunocomprometidos, especialmente con enfermedad hepatobiliar o neoplasias. En estos pacientes, el microorganismo se disemina desde el intestino hacia el torrente sanguíneo, causando septicemia.
Mientras que la mayor parte de los tractos intestinales de los animales están colonizados por complejas mezclas de microbios, hay un animal que en su interior sólo permite vivir a una única clase de microorganismo.
En efecto, la sanguijuela medicinal (Hirudo medicinalis) sólo tiene a la bacteria Aeromonas veronii biovar(*) sobria como único simbionte específico.
Se aloja en el buche y en el intestino. Cuando la sanguijuela ingiere sangre, Aeromonas se la degrada gracias a su capacidad para hemolizarla (lo vemos en las placas de agar sangre que produce una hemólisis total o beta-hemólisis) y también ayuda a disociar las proteína de la sangre para que Hirudo pueda absorberlas. Además, le aporta nutrientes que la sangre no es capaz de proporcionar. Parece ser que el hecho de que sea el único habitante del intestino de la sanguijuela es por una sustancia antibiótica o bacteriocina que inhibe la proliferación de otras bacterias.