SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.83 issue5Premio Nobel de Medicina o Fisiología 2023Hypercalcemic crisis as a presentation of primary hyperparathyroidism author indexsubject indexarticles search
Home Pagealphabetic serial listing  

Services on Demand

Journal

Article

Indicators

  • Have no cited articlesCited by SciELO

Related links

  • Have no similar articlesSimilars in SciELO

Share


Medicina (Buenos Aires)

Print version ISSN 0025-7680On-line version ISSN 1669-9106

Medicina (B. Aires) vol.83 no.5 Ciudad Autónoma de Buenos Aires Dec. 2023

 

SERIE DE CASOS

Un desafío terapéutico: la heterorresistencia en Mycobacterium tuberculosis

An emerging problem: heteroresistance in Mycobacterium tuberculosis

Ana Gamberale1 

Bruno Bartoletti1 

Víctor Cruz1 

Mario Matteo2 

Cecilia Latini2 

Roxana Paul3 

Federico Lorenzo3 

Norberto Símboli3 

Domingo Palmero1  4  * 

1 División Tisioneumonología, Hospital Dr. F. J. Muñiz

2 Laboratorio de Micobacterias Dr. Abel Cetrángolo, Instituto Vaccarezza

3 Servicio de Micobacterias, INEI-ANLIS Dr. Carlos G. Malbrán

4 Instituto de Tisioneumonología Prof. Dr. R. Vaccarezza, Buenos Aires, Argentina

Resumen

Se considera infección mixta por Mycobacterium tuberculosis (Mtb) a la coexistencia en forma simul tánea y en un mismo paciente de 2 cepas diferentes de Mtb o 2 variantes distintas de la misma cepa. Cuando una de las variantes selecciona mutaciones de resistencia, se denomina heterorresistencia (HTR) monoclonal; en caso de que sean 2 cepas diferentes, una sensible y una resistente (o cepas con diferentes patrones de resistencia), se denomina HTR policlo nal. Se presentan 3 pacientes, HIV/sida, todos con reiterados problemas de adherencia al tratamiento, en los cuales a través de la secuenciación genómica completa de Mtb se diagnosticó HTR monoclonal con coexistencia de 2 variantes de la misma cepa aisladas de muestras de pulmón y ganglios linfáticos, con diferentes perfiles de resistencia en cada uno de los casos. Es importante pensar en la posibilidad de HTR, principalmente en pacientes con múltiples intentos terapéuticos previos y altas poblaciones bacilares, como en el sida avanzado, dado que esta situación compromete potencialmente los resultados del tratamiento al coexistir cepas o variantes de ce pas sensibles y resistentes.

Palabras clave: Mycobacterium tuberculosis; Drogorre sistencia; Heterorresistencia; Tuberculosis

Abstract

Mixed infection by Mycobacterium tuberculosis (Mtb) consists in the simultaneous coexistence in the same patient of two different strains of Mtb or 2 different variants of the same strain. When one of the variants selects for resistance mutations, it is called monoclonal heteroresistance (HTR); if there are 2 different strains, one sensitive and one resistant (or with different resis tance patterns), it is called polyclonal HTR. Three cases of HIV/AIDS patients are presented, all with repeated treatment adherence problems, in whom monoclonal HTR was diagnosed through Mtb complete genomic sequentiation with the coexistence of two variants of the same strain isolated from samples from lung and lymph nodes, with different resistance profiles in each case. It is important to consider the possibility of HTR, especially in patients with multiple previous therapeu tic attempts and high bacillary populations, such as in advanced AIDS, since this situation potentially com promises treatment results by coexisting sensitive and resistant variants of a strain (or strains).

Key words: Mycobacterium tuberculosis; Drug resis tance; Heteroresistance; Tuberculosis

Se considera infección mixta por Mycobacte rium tuberculosis (Mtb) a la coexistencia en forma simultánea y en un mismo paciente de 2 cepas diferentes de Mtb o 2 variantes distintas de la misma cepa. Cuando una de las variantes selec ciona mutaciones de resistencia, se denomina heterorresistencia (HTR) monoclonal; en caso de que sean 2 cepas diferentes, una sensible y una resistente, se denomina HTR policlonal1-3.

La resistencia en Mtb es cromosómica, exis ten mutantes naturalmente resistentes, de muy baja frecuencia, que son seleccionadas por tra tamientos inadecuados relacionados con una monoterapia real o encubierta. Un paciente puede presentar TB drogorresistente (TB-DR) a uno o más fármacos por este mecanismo o por infección a partir de un caso previamente resistente. La TB-DR incluye desde la monorre sistencia (a un solo fármaco) a la multirresis tencia (TB-MDR: a isoniacida [H] y rifampicina [R] como mínimo)1,2.

En este reporte, se presentan tres casos de pa cientes viviendo con HIV/sida, todos con reitera dos problemas de adherencia al tratamiento, en los cuales a través de la secuenciación genómica completa (SGC) de Mtb se diagnosticó HTR con coexistencia de 2 variantes de la misma cepa aisladas de muestras de diferentes órganos (pul món y ganglio en 2 casos y distintos ganglios en el otro) con diferentes perfiles de resistencia en cada uno de los casos. Para realizar la SGC se ex trajo el ADN de los aislamientos según un proto colo estándar para micobacterias4. Las librerías genómicas se prepararon utilizando el kit Nex tera® XT (Illumina) siguiendo las instrucciones del fabricante. Las bibliotecas individuales se indexaron con el kit Nextera® XT. Las lecturas de las secuencias de todos los aislamientos se obtuvieron utilizando la plataforma Illumina MiSeq. Para el análisis se tomó como referencia la cepa de Mycobacterium tuberculosis H37Rv y los algoritmos de análisis empleados fueron mykro be v0.10.0 y TB-Profiler v4.4.2.

Caso clínico 1

Hombre de 29 años, HIV de transmisión vertical, CD4+=98 céls/μL, consumo problemático de sustancias ilí citas, sin adherencia al tratamiento antirretroviral (TARV), derivado de otra institución en noviembre de 2022 con diagnóstico de tuberculosis (TB) diseminada, incluyendo meningitis, con resistencia a R detectada por Xpert®MTB/ RIF Ultra (Cepheid, Sunnyvale, USA) en muestra de aspi rado ganglionar (mutación L452P en el gen rpoB), con cul tivo en MGIT-960 (BACTEC Mycobacteria Growth Indicator Tube 960, Becton-Dickinson), posteriormente sensible a H y al resto de los fármacos. En el esputo de ingreso hospi talario (en el mismo mes), el cultivo en MGIT 960 muestra sensibilidad a H y R.

Debido a la discordancia entre los resultados de am bas muestras se solicitó SGC, que demostró que ambos aislamientos pertenecen a una única cepa con una dis tancia entre los aislamientos de 0 SNPs (de sus siglas en inglés single nucleotide polymorphisms).

Se agregaron 2 fármacos, R (considerando la variante sensible a H y R) y clofazimina (Cfz) como complemento de la terapia inicial de la variante resistente a R [H, linezo lid (Lzd), levofloxacina (Lfx), etambutol (E), pirazinamida (Z)], posteriormente se suspendió el E para simplificar la toma de la medicación y por su baja actividad anti-TB. A la fecha continúa tratamiento a través de una ONG con sede cercana a su domicilio.

Caso clínico 2

Hombre de 18 años, HIV de transmisión vertical, con sumo problemático de sustancias ilícitas, CD4+=7 cels/μL, TB diagnosticada en 2016 en otra institución, con pobre adherencia al tratamiento estándar, en febrero de 2019 presentó TB diseminada, con compromiso pulmonar, ganglionar, absceso de psoas y meningitis. El Xpert®MTB/ RIF de una punción ganglionar detectó complejo Mtb re sistente a R (mutación H445D en el gen rpoB); posterior mente el aislamiento resultó sensible a H por MGIT 960. Es derivado al Hospital Muñiz y en su ingreso (marzo de 2019), el esputo procesado por método molecular rápido fue positivo para complejo Mtb, sensible a R (el MGIT 960 resultó también sensible a R e H). El tratamiento inicial fue: H, cicloserina (Cs), etionamida (Eto), Lfx y Z (presen taba leucopenia que impidió administrar Lzd). Al conocer los resultados discordantes, se añadió al esquema rifa butina (en lugar de R por interacción con el TARV) y Cfz. Terminó el tratamiento en otra institución, supervisado, y fue dado de alta en octubre de 2022.

Caso clínico 3

Hombre de 30 años, en situación de calle, consumo problemático de sustancias ilícitas, HIV/sida diagnostica do en otra institución en 2019, asociado a TB resistente a R detectado con Xpert®MTB/RIF, cuyo tratamiento efectuó irregularmente (se desconoce el esquema indicado), así como el TARV.

Ingresó al Hospital Muñiz en abril de 2020, CD4+=70 céls/μL. Presentaba adenopatías cervicales y supraes ternales, la muestra obtenida por punción ganglionar mostró Mtb resistente a R (Xpert®MTB/RIF, mutación en el gen rpoB S450L) e H a alta y baja concentración (mu tación S315T en el gen katG, detectada por PCR multiplex alelo específica). Ambas resistencias también fueron de tectadas con el método fenotípico (MGIT 960). Aunque se indicó tratamiento con moxifloxacina, Lzd, E, Z, Cs y amikacina nunca llegó a completar un mes continuado durante sus internaciones, dado que se retiraba sin con sentimiento médico.

En marzo de 2021, el aspirado ganglionar, resultó re sistente a R y sensible a H (MGIT 960 y medio sólido) sin mutación en katG 315 según la técnica PCR multiplex ale lo específica. Falleció en su última internación, en marzo de 2022, con TB diseminada y falla multiorgánica.

En la Tabla 1 se resume la información sobre el diag nóstico bacteriológico de estos tres casos.

Tabla 1 Resumen de los tres casos analizados 

Los tres pacientes dieron su consentimiento para la publicación en forma anónima de sus casos.

Discusión

La Organización Mundial de la Salud estimó para 2021 una incidencia de TB-MDR y RR de 450 000 nuevos casos5. Dentro de la población de casos presuntamente sensibles, se alberga una proporción de infecciones mixtas, que incluyen la HTR y que es mayor en países de alta preva lencia de TB y TB-DR6,7.

La detección precoz de la HTR en tuberculosis se considera un aspecto clave y emergente en el diagnóstico que merece ser investigado, ya que afecta a la posterior evolución del paciente y al tipo y duración del tratamiento instituido3,8,9.

La identificación de la HTR es altamente re levante cuando la población que presenta resis tencia a algunos de los fármacos principales no puede ser detectada, ya sea por métodos mole culares o fenotípicos convencionales. En conse cuencia, el paciente será tratado sin considerar dicha posibilidad, favoreciendo el desarrollo y crecimiento de la población resistente. Esto se puede traducir en fracaso terapéutico, potencial amplificación de resistencias, y un consecuente empeoramiento del pronóstico del paciente9.

La HTR es una situación que los modernos métodos de diagnóstico molecular permiten detectar con mayor facilidad, centrándose en la SGC. Se la ha detectado a distintas drogas an ti-TB, especialmente a R e H2, pero también en fluoroquinolonas10. Su incidencia es desconoci da, aunque existen estudios puntuales como el de Muluwork y col.6 que en Etiopía hallaron una proporción del 9.8% en 123 cepas estudiadas.

Existe discusión sobre el método óptimo para detectar la HTR. Se considera en la actualidad que la tecnología óptima es SGC ya que permite identificar poblaciones minoritarias que presen tan algunas mutaciones puntuales respecto a la población mayoritaria de la muestra obtenida del paciente1,11.

La OMS considera una prioridad la investiga ción de la HTR8, dadas las implicancias pronós ticas y terapéuticas que representa el balance en la coexistencia de resistencia y sensibilidad en variantes de una misma cepa o en diferentes cepas.

En los 3 pacientes, los distintos aislamientos fueron derivados al Servicio de Micobacterias del INEI-ANLIS Dr. Carlos G. Malbrán, donde se confirmaron los resultados de los perfiles de re sistencia y se realizó SGC que mostró identidad clonal absoluta entre los aislamientos con dis tinto perfil de resistencia y la consecuente exis tencia de HTR monoclonal.

Los pacientes, que tuvieron en común la infección por HIV y el antecedente de esca sa adherencia, iniciaron tratamiento acorde al estudio de sensibilidad inicial, usualmente mediante el Xpert®MTB/RIF y su variante de intro ducción más reciente Xpert®MTB/RIF Ultra. Ante la discordancia de resultados entre muestras de distintos orígenes o inclusive provenientes del mismo órgano (ganglio) y en alguno de ellos en tre el método molecular rápido y el fenotípico, la SGC permitió demostrar la identidad genética de los aislamientos, así como variaciones en la resistencia no detectadas previamente en una misma cepa debido a que presenta mayor sen sibilidad para detectar HTR que los otros méto dos moleculares y el MGIT. En consecuencia, los esquemas terapéuticos se ampliaron de acuer do con los hallazgos microbiológicos, cubriendo sensibilidad y resistencia de cada cepa.

En la evolución, uno de los pacientes falleció por intercurrencias relacionadas a su inmuno supresión; de los dos restantes, uno finalizó el tratamiento y el otro aún continúa, aunque con graves dificultades en la adherencia.

Consideramos que es importante tener en cuenta la posibilidad de HTR, principalmente en pacientes con múltiples intentos terapéuti cos previos y altas poblaciones bacilares, como en el sida avanzado. La obtención de distintas muestras de diferentes sitios anatómicos afec tados permitió en los 3 casos demostrar feha cientemente HTR y adecuar la conducta tera péutica.

Las plataformas de biología molecular que realizan SGC de Mtb ofrecen un futuro promiso rio con relación al diagnóstico de resistencias. Esto permitirá optimizar el tratamiento de los pacientes permitiendo indicar esquemas que cubran las cepas o variedades de cepas presen tes en un mismo enfermo, que potencialmente podrían emerger en caso de una terapia que no las cubra.

Bibliografía

1. Lozano N, Lanza VF, Suárez González J, et al. De tection of minority variants and mixed infections in mycobacterium tuberculosis by direct Whole-Ge nome Sequencing on noncultured specimens using a specific-DNA capture strategy. mSphere 2021; 6: e0074421. [ Links ]

2. Ye M, Yuan W, Molaeipour L, Azizian K, Ahmadi A, Kouhsari E. Antibiotic heteroresistance in Mycobac terium tuberculosis isolates: a systematic review and meta-analysis. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2021; 20: 73. [ Links ]

3. Assis Figueredo LJ, de Almeida IN, Augusto CJ, et al. Characterization of Mycobacterium tuberculosis heteroresistance by genotyping. Int J Mycobacteriol 2020; 9 :368-72. [ Links ]

4. van Soolingen D, Hermans PW, de Haas PE, Soll DR, van Embden JD. Occurrence and stability of insertion sequences in Mycobacterium tuberculosis complex strains: evaluation of an insertion se quence-dependent DNA polymorphism as a tool in the epidemiology of tuberculosis. J Clin Microbi ol 1991; 29: 2578-86. [ Links ]

5. World Health Organization (WHO). Global tuberculo sis report 2022. Geneva: World Health Organization; 2022. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO. [ Links ]

6. Muluwork G, Gobena, Helina M, Getu D, Dereje B. Genotypic and phenotypic drug-resistance detec tion and prevalence of heteroresistance in patients with isoniazid- and multidrug-resistant tuberculo sis in Ethiopia. IJID Reg 2022; 2: 149-53. [ Links ]

7. Abakur EHA, Alnour TMS, Abuduhier F, Albalawi FMA, Alfifi KAS. Emergence of heteroresistance My cobacterium tuberculosis in Saudi Arabia. Infect Disord Drug Targets 2020; 20: 491-4. [ Links ]

8. WHO. WHO consolidated guidelines on tubercu losis. Module 3: diagnosis - rapid diagnostics for tuberculosis detection, 2021 update. Geneva: World Health Organization; 2021. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO. [ Links ]

9. Shin SS, Modongo C, Baik Y, et al. Mixed Mycobac terium tuberculosis strain infections are associated with poor treatment outcomes among patients with newly diagnosed tuberculosis, independent of pretreatment heteroresistance. J Infect Dis 2018; 218: 1974-82. [ Links ]

10. Rigouts L, Miotto P, Schats M, et al. Fluoroquinolone heteroresistance in Mycobacterium tuberculosis: de tection by genotypic and phenotypic assays in ex perimentally mixed populations. Scientific Reports 2019; 9: 11760. [ Links ]

11. Alcaidea F, Esteban J, González Martin J, Palacios JJ. Métodos de determinación de sensibilidad a los antimicrobianos en micobacterias (revisión). Enferm Infecc Microbiol Clin 2017; 35: 527-33. [ Links ]

Recibido: 14 de Agosto de 2023; Aprobado: 19 de Septiembre de 2023

*Dirección postal: Domingo Palmero, Instituto Prof. Dr. R. Vaccarezza (UBA), Av. Vélez Sarsfield 405, 1282 Buenos Aires, Argentina E-mail: djpalmero@vaccarezza.fmed.uba.ar

Creative Commons License Este es un artículo publicado en acceso abierto bajo una licencia Creative Commons