Resistencia a antibióticos de bacilos GRAM negativos aislados en unidades de cuidados intensivos.
Análisis comparativo de dos períodos (1998-2001)

C. H. Rodriguez¹, J. Juarez¹, C. De Mier¹, L. Pugliese¹, G. Blanco², C. Vay¹, A. Famiglietti¹

¹ Laboratorio de Bacteriología, Departamento de Bioquímica Clínica, Hospital de Clínicas José de San Martín;
² Carrera de Especialización en Bacteriología Clínica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires

Dirección postal: Dr. Carlos H. Rodríguez - Departamento de Bioquímica Clínica, Hospital de Clínicas, Córdoba 2351, 1120 Buenos Aires, Argentina e-mail: Carlos_–HernanRodriguez@hotmail.com

Resumen
Se comparó la incidencia relativa de las diferentes especies de bacilos gram-negativos y la resistencia a varios antibacterianos, en dos muestras de aislamientos clínicos correspondientes a cinco meses del año 1998 y del mismo período del año 2001, con el objetivo de conocer la evolución de ambos, frecuencia de cada especie como agente etiológico, y resistencia a antimicrobianos. Para ello se analizaron en cada período 100 aislamientos de bacilos gram-negativos obtenidos de muestras clínicas de pacientes internados en salas de cuidados intensivos del Hospital de Clínicas José de San Martín. Se determinó la especie bacteriana y la concentración inhibitoria mínima de cada antibiótico. Acinetobacter spp. fue el microorganismo más aislado en ambos períodos. El porcentaje de aislamientos resistentes a imipenem fue del 60%, mientras que a ciprofloxacina y cefalosporinas de tercera generación fue superior al 80%. En Klebsiella  pneumoniae el porcentaje de aislamientos resistentes a cefalosporinas de tercera  generación disminuyó del 71.4 al 30% (p<0.05) de los aislamientos y aumentó a ciprofloxacina  del 5 al 20% (p<0.05). En Pseudomonas aeruginosa aumentó la resistencia a imipenem del 15.4 al 68% (p<0.05); a ciprofloxacina del 31.4 al 66.3% (p<0.05); a amicacina del 23 al 60.1% (p < 0.05); y a ceftazidima del 8.2 al 28.3% (p < 0.05). En conclusión, los alarmantes porcentajes de resistencia hallados en nuestro trabajo avalan la necesidad de un uso más racional de los antibióticos; además creemos importante la vigilancia y actualización periódica  de la etiología infecciosa y de la resistencia antimicrobiana, para guiar futuras conductas terapéuticas.                           

Palabras clave: Bacilos gram-negativos; Resistencia antibiótica; Terapia intensiva.

Abstract
Bacterial resistance to antibiotics in gram negative isolates from intensive care units. Comparative analysis between two periods (1998-2001). The incidence and drug susceptibility of gram-negative isolates from clinical samples of patients from different  intensive care units at the Hospital de Clinicas José de San Martín were analysed. Two hundred isolates during the same five months period, in two different years (1998 and 2001) were obtained and evaluated. Acinetobacter spp., was the most frequently isolated microorganism. Resistance to imipenem was observed in 60% of these isolations while resistance to 3^rd generation cephalosporin and ciprofloxacin was observed in more than 80%. Klebsiella pneumoniae was not resistant to imipenem, the resistance to 3^rd and 4^rth generation cephalosporins decreased from 71.4 to 30% of isolates (p<0.05), while ciprofloxacin resistance increased from 5 to 20% (p<0.05). An increasing resistance to imipenem in Pseudomonas aeruginosa was noted, from 15.4 to 68% (p<0.05%); to ciprofloxacin, from 31.4 to 66.3% (p< 0.05); to amikacin, from 23 to 60.1% (p<0.05); and to ceftazidime, from 8.2 to 28.3% (p<0.05). In conclusion, the alarming rates of resistance found in this study provide compelling evidence of the need for more rational use of antimicrobial agents; ongoing surveillance on the etiology of infections and their resistance profiles is important to guide future antimicrobial chemotherapy.

Key words: Gram-negative rods; Antibiotic resistance; Critical care.

Las infecciones producidas por bacilos gram-negativos con múltiples  resistencias a los antimicrobianos, que se seleccionan en las unidades de cuidados intensivos (UCI), constituyen un serio problema  al cual se deben enfrentar a diario tanto médicos como microbiólogos.
El manejo  de los  pacientes inmunocomprometidos, los métodos de monitoreo y diagnósticos invasivos y/o aquellos dependientes de asistencia respiratoria mecánica, hacen necesario una serie de medidas profilácticas entre las que se incluyen  el uso empírico de antibióticos.
La utilización de estos antibacterianos, muchas veces indiscriminado, trae aparejada la selección de mutantes resistentes, como en el caso de Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp., Enterobacter spp., y el surgimiento de patógenos emergentes con resistencia intrínseca a la mayoría de los antibacterianos de uso clínico.
La incidencia de las diferentes especies, así como el perfil de resistencia a los antibióticos de mayor uso, es un fenómeno con características propias tanto a nivel nacional como en cada centro asistencial en particular, por lo que es indispensable la vigilancia de la evolución de la resistencia en los microorganismos aislados de las UCI.

Materiales y métodos

Se estudiaron prospectivamente 100 aislamientos únicos y consecutivos de bacilos gram-negativos  en 1998 y otros 100 en el año 2001, provenientes de un total de 151 pacientes internados en las UCI (de adultos, pediátrica y neonatal) del Hospital de Clínicas José de San Martín.
Las especies fueron identificadas según los esquemas convencionales.
Se determinó la concentración inhibitoria mínima (CIM) a los siguientes antimicrobianos: amoxicilina/ácido clavulánico, piperacilina, piperacilina/tazobactama, ceftriaxona, cefatazidima, cefepime, cefoperazona/sulbactama, imipenem, amicacina, gentamicina, cotrimoxazol y ciprofloxacina utilizando E-test (AB BIODISK, Sweden), siguiendo las recomendaciones del fabricante. Las placas se incubaron a 37° C durante 18-24 horas.
Para el análisis estadístico de los porcentajes de resistencia se utilizó la prueba chi cuadrado con bondad de ajuste.

Resultados

Las 200 cepas aisladas correspondieron a 151 pacientes (78 mujeres y 73 varones), los cuales se distribuyeron entre las diferentes UCI de la siguiente manera: adultos 133 (88.0%), pediátrica 10 (6.6%), y neonatal 8 (5.3%). En 16 (10.5%) pacientes se obtuvieron  más de una especie de bacilos gram-negativos por material clínico y en 35 (23.2%) pacientes se aislaron diferentes especies de bacilos gram-negativos en distintas muestras clínicas. La edad promedio de los 133 pacientes  internados en la UCI adultos fue de 70 años con valores comprendidos entre 20 y 93 años.
Se obtuvieron aislamientos de Acinetobacter spp., Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa y  Escherichia coli  en 162 casos (81.0% del total). El 50.5% de los bacilos gram-negativos pertenecieron a la familia Enterobacteriaceae, las especies aisladas y el origen de los especímenes  clínicos se muestran en la  Tabla 1. El 49.5% restante fueron bacilos no fermentadores, siendo los más frecuentes Acinetobacter spp, 54 (27.0%) y  P. aeruginosa, 40 (20.0%) (Tabla 1).

En orina y materiales abdominales predominaron las enterobacterias (71.0% y 83.0% respectivamente); mientras que los bacilos no fermentadores prevalecieron en especímenes del tracto respiratorio (73.0%).
Klebsiella pneumoniae (29.0%) ocupó el primer lugar como aislamiento en sangre o causante de bacteriemias,  Acinetobacter spp., E. coli y P. aeruginosa ocuparon el segundo lugar con un 15% cada uno.
En neonatología, 5 de 6 bacteriemias fueron causadas por K. pneumoniae. Un solo aislamiento presentó resistencia a cefalosporinas de tercera generación y las restantes  fueron resistentes a amino y ureidopenicilinas, cefalosporinas de primera generación y aminoglucósidos (datos no mostrados).
Los porcentajes de resistencia  a cada  antimicrobiano  en los microorganismos más frecuentes se muestran en la Tabla 2.

 

El 33% (33/99) de las enterobacterias presentaron resistencia a las cefalosporinas de tercera generación, probablemente relacionada con la presencia de b-lactamasa de espectro extendido (BLEE); K. pneumoniae fue la especie más frecuentemente asociada con esta enzima (61.0% de los aislamientos); seguida por E. coli (16.0%) y Proteus mirabilis (13.0%). El 60% de los aislamientos de Acinetobacter spp. presentó resistencia a imipenem y resistencia simultánea a casi todos los antibióticos betalactámicos.

Discusión

Los bacilos gram-negativos representaron en este período de tiempo el 60% de todos los aislamientos de las UCI, el 40% restante correspondió a cocos gram-positivos (70% Staphylococcus spp. y 30% Enterococcus spp.).
Enterobacterias: De las 101 cepas, K. pneumoniae, E. coli y P. mirabilis fueron las especies más frecuentemente aisladas (Tabla 1).
En los períodos de tiempo estudiados no se observó resistencia a imipenem en las enterobacterias, siendo éste el betalactámico más activo: CIM₉₀ = 0.25 µg/ml. Si bien la resistencia a carbapenemes es un hecho infrecuente en las enterobacterias, se documentaron en el hospital aislamientos de K. pneumoniae y E. cloacae resistente a este carbapenem¹.
El porcentaje de enterobacterias con resistencia a cefalosporinas de tercera generación, mediada por BLEE fue 40.3% y 24.4% respectivamente en ambos períodos de estudio. Si bien se observa una disminución en el año 2001, estos datos superan a los presentados por autores de otros países². Presentaron resistencia a cefalosporinas de tercera generación el 41.6% de las enterobacterias aisladas de bacteriemias y el 40.6% de las aisladas de  bacteriurias (ver Tabla 3).

 

Las BLEE fueron descriptas por primera vez a principios de la década del 80 en Europa³, y actualmente se encuentran diseminadas por todo el mundo². Estas enzimas hidrolizan a las penicilinas, a las cefalosporinas de 1^a, 3^a, 4^a generación y monobactamas y no a carbapenemes ni a  cefoxitina. Además son  bloqueadas por los inhibidores de b-lactamasa como tazobactama,  sulbactama y ácido clavulánico⁴.
Están codificadas en un plásmido de fácil diseminación que frecuentemente co-codifica genes de resistencia a otros antibióticos no b-lactámicos⁵.
Inicialmente se encontraron en K. pneumoniae y  E. coli y luego con menor frecuencia en otras enterobacterias. Estudios epidemiológicos realizados en Argentina muestran que la b-lactamasa de espectro extendido predominante es CTXM-2 y en menor medida SHV-2, SHV-5 y PER-2^6,7 a diferencia de lo que sucede en Europa y EE.UU. donde prevalecen las derivadas de TEM y SVH⁸.
Es importante destacar que CTXM-2, inactiva fuertemente a cefotaxima, ceftriaxona, cefepima y aztreonam (CIM > a 8 µg/ml) mientras que lo hace pobremente frente a ceftazidima (CIM = 0.25- 0.5 µg/ml). No obstante, se encuentra documentado que la presencia de BLEE se relaciona con  fracaso de tratamiento cuando se utilizan  cefalosporinas de tercera o cuarta generación⁹.
Ello se debe a que la presencia de un alto número de bacterias en un determinado foco infeccioso aumentaría la cantidad de enzima que inactiva a todas las cefalosporinas¹⁰.
Las resistencias a cotrimoxazol, ciprofloxacina y aminoglucósidos fueron similares a las halladas a nivel nacional a través del Sistema Informático de Resistencia de SADEBAC (Sociedad Argentina de Bacteriología Clínica)¹¹.
De los aminoglucósidos ensayados, amicacina presentó mayor actividad que gentamicina.
Se detectó en los aislamientos con BLEE un mayor porcentaje de éstos con resistencia a cotrimoxazol (48% vs. 11%); gentamicina (93% vs. 18%); y ciprofloxacina (33% vs. 18%) con respecto a las cepas que no  presentaron BLEE. Más allá de la co-transmisión de la resistencia plasmídica mencionada anteriormente, observamos que el uso de antimicrobianos  en el medio hospitalario seleccionaría cepas con múltiples mecanismos de resistencia.
Acinetobacter spp: Actualmente se reconocen 19 genoespecies dentro del género Acinetobacter. A. baumannii es la genoespecie más frecuentemente asociada a brotes de infección hospitalaria, particularmente en UCI y con mayor frecuencia en  pacientes sometidos a asistencia respiratoria mecánica^{12, 13}. Generalmente son resistentes a muchos antimicrobianos, a desinfectantes y a la desecación, permaneciendo viables en el medio ambiente hospitalario por varios dias¹⁴. Todos los aislamientos correspondieron a pacientes adultos y tuvieron origen intrahospitalario, y el  56%  provino  de materiales respiratorios. La resistencia a imipenem de las cepas de Acinetobacter spp. se incrementó en los últimos años  alcanzando un 60%¹⁵.
Varios mecanismos  han sido señalados como responsables de la resistencia a carbapenemes en Acinetobacter spp.: alteración de las proteínas ligadoras de penicilina¹⁶, alteración de la permeabilidad de la membrana externa¹⁷ y/o presencia de múltiples b-lactamasas¹⁸. En Argentina ha sido descripta una carbapenemasa plasmídica denominada ARI-2¹⁹.
Los estudios de clonalidad realizados en nuestro medio, sobre Acinetobacter baumannii resistentes a carbapenemes, demostraron la diseminación de dos clones, el III y el IV, en la UCI adultos del hospital. Además se observó en este estudio que el 40% de los aislamientos presentaron un mecanismo de resistencia enzimática a los carbapenemes²⁰.
Estos datos remarcan que esta problemática se relaciona más con la necesidad de intensificar el control de la infección hospitalaria que con el uso de imipenem.
Respecto a los aminoglucósidos, los porcentajes de resistencia para gentamicina y amicacina se mantuvieron elevados en ambos períodos.
El tratamiento de las infecciones causadas por Acinetobacter spp. multiresistentes es problemático²¹ ya que los únicos antibióticos que permanecen activos son  mino-ciclina y polimixina²². Es destacable que pese al restringido uso de la polimixina, debido a su gran toxicidad, ya fueron descriptas cepas de Acinetobacter spp. resistentes a este polipéptido²².
Pseudomonas aeruginosa: P. aeruginosa ocupó el tercer lugar en las infecciones por bacilos gram-negativos. En el año 2001, se observó  un aumento de la resistencia en la totalidad de los antimicrobianos ensayados. Las resistencias obtenidas en este último período fueron similares a los publicados por Bantar y col.¹¹ excepto para imipenem donde la resistencia fue mayor en nuestros aislamientos (68%) que en los publicados por este autor (36%).
Ceftazidima y cefepima mostraron mayor actividad que imipenem en ambos períodos de estudio; igual perfil se observa en el informe presentado por el programa de relevamiento de resistencia antimicrobiana de la OMS,  WHONET-Argentina en los años 1998-1999.
Debido a que no se realizaron estudios de clonalidad en P. aeruginosa resistentes a carbapenemes, se carece de información acerca si esta resistencia se asocia a la diseminación clonal de las cepas o al uso de carbapenemes.
Tal como ocurrió con Acinetobacter spp. las cepas con resistencia a imipenem se aislaron fundamentalmente de infecciones del tracto respiratorio inferior (Fig. 1).

 

Los estudios epidemiológicos realizados en Argentina²³ adjudican la resistencia a la impermeabilidad producida por la pérdida de la porina OprD, necesaria para la incorporación del imipenem a la bacteria. Este mecanismo aumenta la CIM a imipenem a valores comprendidos entre 4 y 16 µg/ml y no a las cefalosporinas de 3^a y 4^a generación.
La resistencia a ciprofloxacina en P. aeruginosa aumentó en el segundo período de estudio (15% vs. 66%), alcanzándose valores comparables a nivel nacional¹¹. La resistencia a ciprofloxacina puede deberse a alteraciones a nivel  de la ADN girasa y topoisomerasas IV o a una hiperexpresión de la bomba de eflujo MexAB-OprM. Este último mecanismo afecta a cefepima, meropenem y fluorquinolonas simultáneamente²⁴.
Solo el aumento de la resistencia a imipenem en P. aeruginosa  puede proyectarse a la población. Los otros incrementos estadísticamente significativos no pueden extrapolarse, debido al pequeño tamaño de la muestra, ya que se analizó cada especie bacteriana individualmente. Sin embargo los aumentos de resistencia mencionados reflejan la situación actual en las UCI.
Si a esta situación con los bacilos gram-negativos se suma lo que ocurre con las bacterias gram-positivas, surgimiento de enterococos vancomicina-resistentes y la hiperendemia de estafilococos resistentes a meticilina, las opciones terapéuticas se reducen a antiguos antibióticos con elevada toxicidad, como polimixina B, colistin, cloranfenicol y otros como minociclina, que al igual que cloranfenicol poseen actividad bacteriostática. Esta grave situación alcanzada en nuestro medio y en otros centros asistenciales del país perjudica en primer lugar al paciente y luego al presupuesto del hospital.
La solución a este problema debe transitar por intensificar el control de las infecciones hospitalarias, la restricción del uso de antibióticos de última generación, el uso apropiado y rotativo de los antimicrobianos y  mayor rapidez en el diagnóstico microbiológico.

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Recibido: 24 de Mayo de 2002
Aceptado: 29 de Octubre de 2002