Comparative in vitro activity of Dorypenem and other carbapenems in Pseudomonas aeruginosa isolates on Vargas Caracas Hospital´s Microbiology Laboratory
Joseph G Campero R1*, Cyndy L Figueredo D1, Doryanna Correa1, Luis C Torres C2
1. Laboratorio de Microbiología. Hospital Vargas de Caracas
2. Escuela de Bioanálisis. Universidad Central de Venezuela
*Correspondencia: E-mail: Lcdocamperojoseph@hotmail.com Telf.: 0412-8705589
RESUMEN
Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista responsable de un importante número de infecciones nosocomiales, puede adquirir fácilmente resistencia a la mayoría de las drogas de utilización clínica. Los antibióticos betalactámicos componen la familia más numerosa y utilizada en la práctica clínica, constituyen una opción terapéutica en infecciones producidas por bacilos Gram negativos no fermentadores de la glucosa, como por ejemplo P. aeruginosa. En el Hospital Vargas de Caracas, laboratorio de Microbiología, según datos KERMIC en el año 2013 se obtuvieron aislamientos de P. aeruginosa con porcentajes de sensibilidad disminuida a los carbapenémicos de 61% a imipenem y 59% a meropenem. En el año 2007 la FDA y en 2008 la EMEA aprobaron el uso de un nuevo carbapenémico; doripenem, de amplio espectro con cobertura frente a Gram positivos, Gram negativos y anaerobios. El objetivo general de esta investigación fue analizar comparativamente la actividad de doripenem con otros carbapenémicos en Pseudomonas aeruginosa aisladas en el laboratorio de microbiología del Hospital Vargas de Caracas. Se realizó a través del método de difusión en disco y la detección de MBLs por el test de EDTA; se encontraron porcentajes de sensibilidad similares para los tres carbapenémicos ensayados y un bajo porcentaje de cepas MBLs positivas.
Palabras clave: Carbapenémicos, Doripenem, Resistencia bacteriana, MBLs, Antibióticos betalactámicos, P. aeruginosa.
ABSTRACT
]]> Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen responsible for a significant number of nosocomial infections, can easily acquire resistance to most drugs in clinical use. Beta-lactam antibiotics comprise the largest and most used in clinical practice, they constitute a therapeutic option in infections by non-fermenting gram-negative bacilli of glucose, such as P. aeruginosa. In the Vargas Hospital of Caracas, microbiology laboratory, according KERMIC data in the year 2013 184 P. aeruginosa isolates with decreased sensitivity rates to carbapenemes were obtained from 61% to 59% to imipenem and meropenem. In 2007 the FDA and EMEA in 2008 approved the use of a new carbapenems; doripenem, broad spectrum coverage against Gram positive, Gram negative and anaerobic. The overall objective of this research was to comparatively analyze the pattern of susceptibility doripenem with other carbapenems in Pseudomonas aeruginosa isolated in the microbiology laboratory of the Vargas Hospital of Caracas. It was carried through the disk diffusion method and detecting MBLs by EDTA test; similar percentages of sensitivity for the three tested carbapenems and a low percentage of positive strains were found MBLs.Key words: Carbapenems, Doripenem, Bacterial resistance, MBLs, Betalactam antibiotics, P. aeruginosa.
Recibido: 28 de Julio de 2016 Aprobado: 27 de octubre de 2016
INTRODUCCIÓN
Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista responsable de un importante número de infecciones nosocomiales, especialmente neumonías asociadas a ventilación mecánica, bacteriemias, infecciones urinarias y de heridas quirúrgicas (1). Este microorganismo puede adquirir fácilmente resistencia a la mayoría de las drogas de utilización clínica, a través de mutaciones en los genes codificantes o reguladores de los mecanismos involucrados en su resistencia natural, o a través de mecanismos enzimáticos con capacidad de hidrolizar antibióticos, por lo que la terapia empírica inicial suele incluir antimicrobianos de amplio espectro como los carbapenémicos (imipenem y meropenem) (2,3). Probablemente asociada a este uso habitual, la resistencia a imipenem en P. aeruginosa se ha incrementado significativamente en los últimos años (3,12).
Los carbapenémicos son antibióticos betalactámicos de amplio espectro y con actividad contra la mayoría de los patógenos. Actúan inhibiendo la última etapa de la síntesis de la pared celular bacteriana, poseen acción bactericida lenta, con actividad dependiente del tiempo, tienen buena distribución y escasa toxicidad (4,5). Algunas modificaciones de la molécula original han dado lugar a compuestos con mayor espectro antimicrobiano como doripenem, un nuevo carbapenémico aprobado en el 2007 por la Food And Drug Administration (FDA) y posteriormente en el 2008 por la European Medicines Agency (EMEA) para el tratamiento de neumonía nosocomial asociada a ventilación mecánica, infecciones intraabdominales complicadas e infecciones complicadas del tracto urinario (6).
Algunos estudios han demostrado que el doripenem tendría una mejor actividad que el imipenem frente a P. aeruginosa, incluyendo cepas con sensibilidad disminuida a imipenem. De corroborarse estas observaciones, el doripenem podría ampliar la cobertura antibiótica de la terapia empírica inicial frente a infecciones por P. aeruginosa (13,14).
En Venezuela no se cuenta con estudios previos que reflejen el comportamiento de doripenem en cepas de P. aeruginosa, por lo que con éste trabajo se pretende realizar una evaluación comparativa de la actividad in vitro a doripenem y otros carbapenémicos en cepas de P. aeruginosa aislados en el Hospital Vargas de Caracas período Marzo 2013–Marzo 2014, que permitan establecer su posible eficacia terapéutica en las infecciones causadas por este microorganismo, y así poder documentar la actividad de este fármaco que podría traer implicaciones favorables en la clínica.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se procesaron 95 aislados clínicos de P. aeruginosa (uno por paciente) obtenidas a partir de diversas muestras: secreciones (herida, quemadura, secreción abdominal, ulceras, piel y tejidos blandos) 48%, seguido de muestras del tracto respiratorio inferior (esputo, secreción bronquial, liquido pleural, lavado bronquial, secreción traqueal) 35 %, orinas 15 % y hemocultivos 2 %, de pacientes hospitalizados y ambulatorios de ambos sexos, y cualquier edad por lo que no se aplicó criterio de selección.
]]> Se realizó la identificación de las cepas a partir de colonias aisladas, cultivadas en agar Mc Conkey, CLED o sangre de la marca OXOID, utilizando las pruebas bioquímicas tales como producción de pigmento, observación de hemolisis en agar sangre, prueba de la oxidasa, Kligler, citrato, crecimiento a 42ºC, susceptibilidad a la polimixina B, licuefacción de la gelatina y medios de oxidación-fermentación.La determinación de la susceptibilidad antimicrobiana se realizó en agar Mueller Hinton a través del método de difusión en disco descrito por Kirby-Bauer(7), de acuerdo a las normas del Clinical and Laboratory Standars Institute (CLSI) documento M100- S24, vol 34, Nº 1, 2014(8). Se emplearon los siguientes discos de antibióticos: imipenem 10 µg, meropenem 10 µg, doripenem 10 µg, ceftazidima 30 µg, cefepime 30 µg (Oxoid) y amoxicilina/ ácido clavulánico 20/10 µg (BBL).
La detección fenotípica de metalobetalactamasas se realizó inoculando una placa de agar Müeller-Hinton con una suspensión 0,5 Mc Farland de la cepa a estudiar. Se colocó el disco de EDTA/SMA 750/300 µg (ácido etilendiaminotetraacético/ácido tioglicolico) a 20 mm de distancian de los discos de imipenem, meropenem y doripenem. En los aislados productores de MBLs se observará efecto sinergístico (ampliación del halo de inhibición) entre los discos de carbapenémicos y el disco de EDTA/SMA (9,10).
Para el control de calidad de las pruebas bioquímicas y de susceptibilidad se empleó la cepa Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Escherichia coli ATCC 25922, Escherichia coli ATCC 35218 y Staphylococcus aureus ATCC 25923, según criterios del CLSI (8).
RESULTADOS
De acuerdo al perfil de susceptibilidad de P. aeruginosa a los carbapenémicos se obtuvo para el imipenem un 58,96% de sensibilidad, 16,82% de sensibilidad intermedia y 24,21% de resistencia; para meropenem un 64,21% de sensibilidad, 10,52% de sensibilidad intermedia y un 25,26% de resistencia y para Doripenem un 69,47% de sensibilidad, 5,26% de sensibilidad intermedia y 25,26% de resistencia.
Así mismo, el perfil de susceptibilidad de las cepas de P. aeruginosa a los otros dos antibióticos betalactámicos ensayados: ceftazidima presento un 73,68% de sensibilidad, 11,57% de sensibilidad intermedia y 14,73% de resistencia, cefepime un 80% de sensibilidad, 12,63% de sensibilidad intermedia y un 7,36% resistencia.
En cuanto a la detección de las cepas productoras de MBLs se obtuvieron 20 (30,76%) cepas positivas para el test, de las cuales 17 fueron detectadas solo con el disco de imipenem, 3 con los discos de imipenem y meropenem simultáneamente y ninguna fue detectada con el disco de doripenem. Además algunas de las cepas positivas para MBLs presentaban halos de inhibición para los carbapenémicos dentro de la categoría sensible (M100 S24) como se muestra en la tabla Nº1.
Tabla Nº 1. Detección de MBLs en P. aeruginosa
Las infecciones humanas causadas por Pseudomonas aeruginosa suelen ser severas y difíciles de tratar, debido a que este germen puede adquirir fácilmente resistencia a la mayoría de las drogas de utilización clínica, constituyendo un problema desde el punto de vista clínico y epidemiológico (1,2,3). Los antibióticos betalactámicos principalmente los carbapenémicos, constituyen una opción terapéutica hacia este microorganismo debido a su poder bactericida, gran tolerabilidad, incluso en pacientes con insuficiencia renal y hepática, y la posibilidad de terapias combinadas (4,5).
La resistencia a carbapenémicos en P. aeruginosa se ha incrementado significativamente en los últimos años. Luján et al. (11), reportaron en Lima, un porcentaje de resistencia en P. aeruginosa de 47% para meropenem y 27% para imipenem en el año 2008. Por su parte Riera et al. (12) reportaron en España para e período 2008-2009 un 33% de resistencia para meropenem y 35% para imipenem.
Para el periodo marzo 2013-2014 en el Laboratorio de Microbiología del Hospital Vargas de Caracas, se obtuvieron los siguientes porcentajes de sensibilidad disminuida (intermedios y resistentes) a los carbapenémicos en P. aeruginosa: 41,04 % a imipenem y 35.79 % a meropenem similar según datos KERMIC para el año 2013 con 61% a imipenem y 59% a meropenem, en dicho laboratorio, demostrando así la alta resistencia que estas cepas presentan a este grupo de antibióticos.
Los datos de susceptibilidad de P. aeruginosa a los carbapenémicos obtenidos en este estudio reflejan una actividad de doripenem similar a meropenem y superior a imipenem, con una sensibilidad según los puntos de corte establecidos por el CLSI 2014 de 66,47% para doripenem, 64,21% para meropenem y 58,96% para imipenem. Estos resultados coinciden con lo obtenido por Pillar et al. (13), en un estudio donde determinaron la susceptibilidad a los carbapenémicos en 875 cepas de P. aeruginosa, aisladas en 44 hospitales de EE.UU durante el año 2005-2006, encontrando un porcentaje de sensibilidad de 88,3% para doripenem, 85,3% para meropenem y 76,3% para imipenem.
De igual manera, Nicola et al. (1) en Argentina, evaluaron la actividad in vitro de doripenem, meropenem y imipenem frente a 93 aislamientos de P. aeruginosa, encontrando que doripenem fue más activo (97,3% sensibles) que el imipenem (55,9% sensibles) y al menos equiparable al meropenem (75,3% sensibles).
Por su parte, los resultados obtenidos en la presente investigación difieren con otros estudios, tal es el caso de Gimeno et al. (14), en el que analizaron la actividad de carbapenémicos en 448 aislamientos de P. aeruginosa obtenidos durante el estudio de vigilancia epidemiológica COMPACT en España, obteniendo una actividad equiparable en los carbapenémicos ensayados, con una sensibilidad de 66,9% para doripenem, 66,9% para meropenem y 64,7% para imipenem. La buena actividad de doripenem puede deberse a la afinidad por las PBP de P. aeruginosa (5,15).
En cuanto a la resistencia a los carbapenémicos ensayados, doripenem y meropenem presentaron un 25,26%, mientras que imipenem un 24,21%, solo se detectó la presencia de metalobetalactamasas en 30,76% de las cepas de P. aeruginosa resistentes, lo que indica que éste no es el principal mecanismo de resistencia, pudiendo estar involucrados la presencia de bombas de expulsión o sistema de eflujo, disminución de permeabilidad de la pared celular por pérdida d porinas (OprD), sobreexpresión de AmpC (2,3,12,16,17). En el caso de doripenem y meropenem con resistencias equiparables, puede deberse a la llamada resistencia cruzada o co-resistencia también por sobreexpresión de la bomba de eflujo MexAB-OprM (16). Además el imipenem es el que mejor detectó la presencia de MBLS en este microorganismo con el método utilizado, por lo que debe incluirse siempre para evitar falsos negativos.
Doripenem muestra actividad in vitro comparable a meropenem y superior a imipenem frente a las cepas de P. aeruginosa aisladas en el Hospital Vargas de Caracas, en el periodo Marzo 2013 - Marzo 2014, por lo que podría presentarse como una alternativa en el tratamiento de Infecciones causadas por este microorganismo, con todas las ventajas que un betalactámico ofrece: gran poder bactericida y eficacia antibacteriana, capacidad reducida de selección de resistencias, gran tolerabilidad, incluso en pacientes con insuficiencia renal y hepática, y la posibilidad de terapias combinadas y de aumento de dosis para situaciones de mayor gravedad.
Se recomienda determinar la concentración mínima inhibitoria (CMI) para los carbapenémicos ensayados para determinar más efectivamente la actividad de los mismos frente a P. aeruginosa y además compararlas con el método de difusión en disco. Realizar pruebas de bilogía molecular a las cepas resistentes a doripenem para documentar cual es el mecanismo probable de esta resistencia.
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