Resistencia de Pseudomonas aeruginosa a la gentamicina, tobramicina amikacina en Venezuela

Brito, A.; Landaeta, J.M.; Roldán, Y.; Marcano, M.; Santos, J.R.; Guzmán, M.; Carmona, O. y

Grupo de Vigilancia de Resistencia Bacteriana a los Antimicrobianos en Venezuela.

Cátedra de Microbiología, Escuela de Medicina Vargas, Universidad Central de Venezuela.

Palabras-clave: Pseudomonas aeruginosa, resistencia a los antimicrobianos, aminoglicósidos.

Resumen

Se realizó una revisión de la resistencia de 20.030 cepas de Pseudomonas aeruginosa a la gentamicina (GM), tobramicina (NN) y amikacina (AN), mediante el método de difusión en agar, siguiendo las normas de eficiencia de la NCCLS, obtenidas del Proyecto de Vigilancia de la Resistencia a los Antimicrobianos en Venezuela durante los años 1988-1998. En 1988, el menor porcentaje de resistencia correspondió a AN (19%), seguido de NN (23%) y GM (27%). En 1992 se aprecia una disminución en los porcentajes de resistencia, siendo el más bajo para NN (12%). Para los años 1996 y 1997, se refleja un aumento en los porcentajes de resistencia, y para el año 1998 éstos vuelven a disminuir, manteniendo los porcentajes de resistencia similares a los del año 1988.

La elevada resistencia de Pseudomonas aeruginosa a estos aminoglicosidos es parecida a la encontrada en estudios realizados en otros países.

Abstract

We studied the resistance to antimicrobial-agents of 20.030 strains of Pseudomonas aeruginosa from The Survey Project for Control of Resistance to antimicrobial-agents in Venezuela during the period 1988-1998, to gentamicin (GM), tobramycin (NN) and amikacin (AN) by the diffusion agar technique, following the NCCLS standards.

In 1988, the lower percentage of resistance was for AN (19%) followed by NN (23%) and GM (27%). In 1992 we could appreciate a reduction of the resistance and the lower corresponds to NN (12%). For the years 1996 and 1997 we can evidence a rise in resistance values and for 1998 they show a reduction with similar values as for 1988.

The higher resistance reported for Pseudomonas aeruginosa to aminoglycosides it is similar to the findings in other countries.

Key Words: Pseudomonas aeruginosa, resistance to antimicrobial-agents, aminoglycosides,

Introducción

Pseudomonas aeruginosa es un bacilo aeróbico Gram-negativo, no fermentador de azúcares, perteneciente a la familia Pseudomonadaceae. Es móvil, posee flagelos monótricos polares, produce pigmentos fluorescentes (pioverdina y piocianina). Algunas cepas también producen un pigmento rojo oscuro o negro (piorrubina o piomelanina). Es oxidasa-positivo, emite un característico olor dulzón en el medio de cultivo. Crece fácilmente en una amplia variedad de sustratos, utiliza más de 30 compuestos orgánicos para su desarrollo. Se aísla de suelos, agua, plantas y animales (1).

La epidemiología de P. aeruginosa refleja su predilección por un medio ambiente húmedo. La colonización humana ocurre en sitios húmedos como el periné, axilas y oídos. La humedad también es un factor crítico en reservorios hospitalarios de P. aeruginosa, como: equipos de ventilación mecánica, soluciones de limpieza, medicamentos desinfectantes, fregaderos, estropajos, etc.

La enfermedad humana por P. aeruginosa se asocia también con reservorios relacionados con agua fuera de los hospitales (piscinas, bañeras, soluciones para lentes de contacto, entre otras) (1). P. aeruginosa ocasionalmente puede formar parte de la flora habitual del ser humano. La preferencia de colonización en personas sanas en la comunidad es relativamente baja.

Las tasas representativas de colonización especifica de sitios son: piel (0-2%), mucosa nasal (0- 3,3%), y heces (2,6-24%). En los hospitalizados, las tasas pueden exceder el 50%, y la colonización a menudo presagia una infección invasora, sobre todo en los pacientes con quemaduras graves, pacientes con ventilación, pacientes con carcinoma que reciben quimioterapia, pacientes que reciben antibioticoterapia, etc. (2, 3). P. aeruginosa es un patógeno oportunista; rara vez causa enfermedad en personas sanas. El número de potenciales factores de virulencia que produce el microorganismo, y el amplio espectro de enfermedades que causa, sugiere que la patogenia de las infecciones por P. aeruginosa es multifactorial. Deben asumirse múltiples mecanismos patogénicos en enfermedades tan diversas como las septicemias por P. aeruginosa en pacientes neurotropénicos, infecciones pulmonares crónicas, en pacientes con fibrosis quísticas, endocarditis en adictos a la heroína, dermatitis en personas que usan baños calientes y otitis externa en diabéticos ancianos. A pesar de que P. aeruginosa fue descubierta hace más de un siglo, continúa siendo tema de estudio y análisis, por la importancia clínica, por su prevalecía en infecciones nosocomiales y por la múltiple resistencia a los antibióticos (1,4).

Como sabemos, la resistencia bacteriana a los antimicrobianos es el resultado del uso indiscriminado de estas sustancias, que ejercen presión selectiva, promoviendo la supervivencia de bacterias mejor dotadas para su efecto letal (5).

Los aminoglicosidos se caracterizan por ser antimicrobianos con acción bactericida contra bacilos Gram-negativos aeróbicos, su acción sobre las pseudomonas y su actividad antituberculosa.

La familia de antibióticos aminoglicósidos está conformada por la presencia de dos o más aminoazúcares unidos por enlaces glucosídicos a un anillo aminociclitol (6, 7).

La estreptomicina, la neomicina, la kanamicina y la tobramicina han sido aisladas de diferentes especies de Streptomyces, mientras que la gentamicina y netilmicina lo han sido de especies de microsmonosporas. La amikacina y la netilmicina son productos semisintéticos de aminoglicosidos naturales. La amikacina es el derivado del ácido Zn-etil nobutírico de la kanamicina (8).

Los aminoglicósidos inhiben la síntesis proteica, al actuar con uno o más sitios de unión ribosomales.

Estas interacciones están localizadas específicamente en la interfase entre la unidad ribosómica más pequeña y la más grande, un área que incluye a las proteínas individuales de la sub-unidad más pequeña (S3, S4, S5, S12) y por lo menos una proteína de la sub-unidad más grande, L6 (9).

Las consecuencias de las interacciones de los aminoglicósidos con los ribosomas son numerosos, siendo las más conocidas la inhibición de la síntesis proteica y una falta de fidelidad en la lectura del código genético (10, 11).

La resistencia bacteriana a los aminoglicosidos puede deberse a tres mecanismos: resistencia ribosómica, transporte insuficiente o modificación enzimática del aminoglicósido (12, 13).

La resistencia ribosomal a la estreptomicina, depende de una proteína específica aberrante (S12) de la sub-unidad ribosómica menor. Una mutación en S12 lleva a la pérdida de la capacidad de fijación ribosómica con la estreptomicina y a niveles muy altos de resistencia en un solo paso. Para los otros aminoglicosidos, el desarrollo de esta resistencia ribosómica requiere varias mutaciones antes de observar un efecto marcado, lo cual sugiere que debe ser alterado más de un sitio; este tipo de resistencia es muy poco común en la clínica (9, 14, 15).

La resistencia debida a ineficacia en el transporte es muy poco frecuente en la mayoría de las áreas geográficas, si bien unos pocos centros han informado que este es el mecanismo más común de resistencia a los aminoglicosidos. Los defectos genéticos asociados con el transporte ineficiente pueden localizarse en cualquiera de las numerosas proteínas que participan en el transporte de electrones o en la actividad de la adenosina trifofatasa (ATPASA) de la bacteria (10, 16).

Este mecanismo de resistencia a los aminoglicósidos es poco usual, ya que estas mutantes son defectuosas en el transporte de todos los agentes del grupo.

El mecanismo más común de resistencia a los aminoglicósidos es su conjugación con uno de los tres grupos siguientes: acetilo, adenilo o fosforilo, lo cual inactiva al aminoglicósido (12, 17).

Las células bacterianas producen las enzimas a partir de la información contenida en un plásmido extracromosómico. Este tipo de resistencia es peligrosa, debido a que los plásmidos responsables de ella, pueden infectar a otras bacterias Gram-negativas, incluso de especie diferente, y además porque puede ser introducida simultáneamente en las células bacterianas la información para mecanismos de resistencia múltiple frente a otra clase de antibacterianos.

Tanto la gentamicina como la tobramicina son susceptibles de sufrir las mismas modificaciones enzimáticas que las inactivan, siendo el porcentaje de cepas resistente a estos dos aminoglicosidos similares, aunque tobramicina es algo mas potente in vitro contra P. aeruginosa (18).

La amikacina presenta una clara ventaja con respecto a la gentamicina y tobramicina, como resultado de resistencia a muchas enzimas mediadas por plásmidos. En consecuencia, el porcentaje de cepas sensibles es significativamente mayor para la amikacina con respecto a la gentamicina y tobramicina (18).

Mediante este estudio se analizan los porcentajes de resistencia de P. aeruginosa a los aminoglicosidos en Venezuela desde el año 1988 hasta 1998.

Material y Metodo

Se estudiaron un total de 23.030 cepas de P. aeruginosa, a las cuales se les determinó la susceptibilidad antimicrobiana a los aminoglicosidos gentamicina (GM), tobramicina (NN) y amikacina (AN), mediante la técnica de Bauer y Kirby, siguiendo las normas del Comité Nacional de Estándares para los Laboratorios Clínicos (NCCLS) (19,20).

Se registraron los datos desde el año 1988 hasta 1998, los cuales fueron suministrados por los laboratorios de Bacteriología de 30 centros de salud públicos y privados, ubicados en todo el territorio nacional. Los halos de inhibición de las cepas estudiadas fueron medidos en milímetros, registrados en la hoja de datos diseñadas para tal fin y enviadas a la Unidad de Microbiología y Enfermedades Infecciosas del Hospital Vargas de Caracas, donde fueron incorporadas a través de un sisema computarizado en el Programa del Proyecto de Vigilancia a la Resistencia Bacteriana a los Antimicrobianos en Venezuela.

Resultados y Discusión

La resistencia de P. aeruginosa a los aminoglicosidos durante los años 1988-1998 fue la siguiente:

1. Año 1988: El menor porcentaje de resistencia correspondió a amikacina (19%), seguido por tobramicina (23%) y gentamicina (27%). Ver Cuadro N° 1.

2. Año 1992: Se aprecia una disminución en los porcentajes de resistencia a todos los aminoglicósidos, siendo para tobramicina el valor más bajo (12%). Ver Cuadro N° 1.

3. Años 1996 y 1997: Se refleja un aumento en los porcentajes de resistencia a todos los aminoglicósidos. Ver Cuadro N° 1.

4. Año 1998: Se observa una disminución en los porcentajes de resistencia, manteniéndose similares a los del año 1988. Ver Cuadro N° 1.

Año	Nº de cepas	GM	NN	AN
1988	1506	27	23	19
1989	1707	25	14	16
1990	1248	24	19	15
1991	1596	24	17	18
1992	1871	21	12	17
1993	1458	23	16	16
1994	432	23	16	16
1995	2454	21	14	13
1996	3137	28	25	23
1997	4183	27	26	20
1998	3438	24	21	19

Cuadro Nº 1. Resistencia de Pseudomonas aeruginosa a los aminoglucósidos en Venezuela. GM: Gentamicina; NN: Tobramicina; AK: Amikacina

Como podemos apreciar, la resistencia de P. aeruginosa a los aminoglicósidos es elevada, lo cual coincide con estudios realizados en otros países (5, 21-28). Esta resistencia a los aminoglicosidos es parecida en otros microorganismos en Venezuela (Staphylococcus aureus, Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae), lo cual podría sugerir una amplia distribución en nuestro medio de los mecanismos enzimáticos inactivadores de estos agentes (29). En cepas aisladas del Hospital Vargas de Caracas se han realizado estudios que demuestran la presencia de enzimas inactivadoras de aminoglicósidos y plásmidos (30).

Recordemos que los aminoglicósidos, conjuntamente con las quinolonas (ciprofloxacina), betalactámicos tipo penicilina (carbenicilina, piperacilina, ticarcilina) o cefalosporinas (cefoperazona entre otros), son considerados las drogas de primera elección contra P. aeruginosa, utilizándose terapia combinada (una quinolona o un betalactámico más un aminoglicósido para evitar la aparición de cepas resistentes (31, 32, 33).

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