En qué contextos está indicado el tratamiento de la infección por enterica no tifoidea y cuáles son los antimicrobianos de elección?

Transcripción

1 ADQUISICIÓN IN VIVO, TRAS TRATAMIENTO CON AMOXICILINA/CLAVULÁNICO, DE UNA AMPC PLASMÍDICA POR UN AISLADO DE SALMONELLA TYPHIMURIUM MULTIRRESISTENTE Y PORTADOR DE INTEGRONES, RECUPERADO DE UNA NIÑA CON GASTROENTERITIS. CASO 594 Paciente de 5 meses atendida en el servicio de urgencias de nuestro hospital e ingresada en el servicio de pediatría por gastroenteritis con fiebre. En una muestra de heces recogida a su ingreso se aísla Salmonella enterica serotipo Typhimurim resistente a ampicilina (CMI >16 mg/l), estreptomicina, espectinomicina, sulfamidas, cloranfenicol (CMI >8 mg/l), tetraciclina (>8 mg/l) y ácido nalidíxico (CMI >16 mg/l) y sensibilidad disminuida a ciprofloxacino (CMI = 0,38 mg/l) (aislado A). Se inicia tratamiento con fosfomicina y diez días después, al no remitir la diarrea, se cursa otro coprocultivo del que se recupera un aislado de S. Typhimurium con idéntico antibiograma, por lo que se cambia el tratamiento a amoxicilina-ácido clavulánico, que se pauta durante una semana. La paciente evoluciona favorablemente y recibe el alta hospitalaria. Veintitrés días más tarde, con la paciente totalmente asintomática, se solicita un nuevo coprocultivo de control desde la consulta externa de pediatría del que se obtiene un aislado de S. Typhimurium que presenta resistencia adicional a cefazolina (CMI >16 mg/l), cefuroxima (CMI >16 mg/l), cefoxitina (>16 mg/l), ceftazidima (CMI = 16 mg/l), cefotaxima (CMI = 8 mg/l) y amoxicilinaácido clavulánico (CMI = 32/16 mg/l) y que mantiene la sensibilidad a cefepima y carbapenémicos (aislado B). Los aislados A (previo al tratamiento con amoxicilina/clavulánico) y B (posterior al tratamiento con amoxicilina/clavulánico) presentaban patrones indistinguibles mediante electroforesis en campo pulsado con SpeI y XbaI y ERIC y REP-PCR, y ambos pertenecían al fagotipo U311 y a la secuencia tipo ST19. En qué contextos está indicado el tratamiento de la infección por enterica no tifoidea y cuáles son los antimicrobianos de elección? Las infecciones por S. enterica constituyen un importante problema de salud pública a escala mundial. Más del 90% de los episodios de salmonelosis humanas corresponden a toxiinfecciones alimentarias y la mayor parte de ellos cursa con una gastroenteritis autolimitada en la que no se recomienda el tratamiento antibiótico que, de hecho, no sólo no acorta la duración de los síntomas sino que prolonga el periodo de eliminación del microorganismo en las heces y favorece la aparición de recaídas. La instauración precoz de un tratamiento antimicrobiano eficaz es, sin embargo, esencial en presencia de bacteriemia -que ocurre en un 5% de los pacientes-, afectación del estado general y en niños menores de un año, ancianos, pacientes con malaria, anemia de células falciformes o inmunodeprimidos que tienen

2 mayor probabilidad de desarrollar cuadros graves y potencialmente letales como bacteriemia e, incluso, complicaciones focales como meningitis, artritis séptica, osteomielitis, colangitis, neumonía y endoarteritis infecciosa. Las aminopenicilinas, combinaciones de β-lactámicos e inhibidores de β-lactamasas (amoxicilina/clavulánico), cefalosporinas de tercera generación, cotrimoxazol y fluoroquinolonas son antimicrobianos con buena actividad frente a S. enterica, pero el tratamiento empírico de elección de las salmonelosis invasivas son las cefalosporinas de amplio espectro y las fluoroquinolonas (reservadas para pacientes adultos), debido a que la resistencia a cotrimoxazol y particularmente a ampicilina es muy común en esta especie. Cuál es el principal factor responsable de la aparición y diseminación de aislados de enterica resistentes a los antimicrobianos? El reservorio más común de Salmonella no tifoidea es el tracto gastrointestinal de un gran número de animales domésticos y salvajes Los serotipos más frecuentes de S. enterica implicados en infecciones humanas son Enteritidis y Typhimurium (en la actualidad el más prevalente en España). El principal reservorio de S. Enteritidis son las aves de corral y el de S. Typhimurium el ganado porcino. Las infecciones por salmonelas no tifoideas son, por lo tanto, zoonosis generalmente relacionadas con el consumo de alimentos de origen animal. Todo ello explicaría que, tal como han demostrado muchos estudios, el principal factor que contribuye a la diseminación de cepas de S. enterica resistentes a los antimicrobianos en los países desarrollados sea el uso de antimicrobianos en los animales destinados a consumo humano (antimicrobianos usados en medicina o análogos a éstos con resistencia cruzada), tanto con fines terapéuticos como profilácticos, o incluso en algunos países a dosis subterapéuticas como promotores del crecimiento (este último uso actualmente prohibido en la Unión Europea). En este sentido, resulta ilustrativa la elevada resistencia de S. Typhimurium a antibióticos ampliamente usados en ganado porcino, como ampicilina, estreptomicina, tetraciclina o sulfamidas y la de serotipos cuyo reservorio suele ser aviar (Enteritidis, Virchow o Hadar) a ácido nalidíxico, lo que se ha relacionado con el empleo de las fluoroquinolonas enrofloxacino y difloxacino en avicultura. Cuáles son los mecanismos implicados en la resistencia a β- lactámicos y fluoroquinolonas en enterica? Al contrario de lo que sucede con la mayoría de enterobacterias, las cepas salvajes de S. enterica no producen de forma natural β-lactamasas de codificación cromosómica de tipo AmpC, por lo que la resistencia a los antibióticos β-lactámicos es fruto de la producción de β-lactamasas adquiridas horizontalmente, fundamentalmente las penicilinasas de amplio espectro TEM-1, OXA-1 y PSE-1. Estas enzimas son capaces de hidrolizar aminopenicilinas, ureidopenicilinas, cefalosporinas de primera y segunda generación, pero no cefamicinas, cefalosporinas de tercera generación, monobactámicos ni

3 carbapenémicos. La resistencia a combinaciones de β-lactámicos e inhibidores de β-lactamasas puede ser debida a la hiperproducción de TEM-1 o, más frecuentemente, a la producción de OXA-1 (enzima pobremente inhibida por ácido clavulánico y tazobactam y con cierta actividad frente a cefepima) o de PSE-1 (por su elevada tasa de hidrólisis del β-lactámico). TEM-1 es la β-lactamasa más común en los distintos serotipos de S. enterica, mientras que OXA-1 y PSE-1 están prácticamente restringidas al serotipo Typhimurium. En el caso que nos ocupa los aislados A y B de S. Typhimurium eran productores de PSE-1. La resistencia a cefalosporinas de tercera generación, uno de los tratamientos de elección de la salmonelosis invasiva, está mediada por la producción de β-lactamasas de espectro extendido (BLEE) o cefamicinasas de codificación plasmídica y, aunque todavía está poco extendida en Europa, afecta a una gran variedad de serotipos, lo que se explicaría por la localización de los genes que las codifican en plásmidos conjugativos de gran tamaño. Las BLEE más preponderantes en aislados de S. enterica en España son CTX-M-9, seguida de SHV-12, mientras que la AmpC plasmídica más frecuente es, al igual que en el resto de enterobacterias, CMY-2. La resistencia de alto nivel a fluoroquinolonas es muy rara en S. enterica, especie en la que parece tener un alto coste biológico, pero no así la resistencia a ácido nalidíxico que prácticamente siempre se asocia a disminución de sensibilidad a ciprofloxacino (como sucede en el caso que describimos) y que constituye un motivo de preocupación ya que comporta menor efectividad del tratamiento con fluoroquinolonas. El principal mecanismo implicado en la resistencia a quinolonas en S. enterica es la modificación de la diana primaria (ADN girasa) por mutuaciones puntuales en la QRDR (Quinolone Resistance Determining Region) de gyra, pero se ha comprobado que la expulsión mediada por la sobreexpresión del sistema de expulsión activo de codificación cromosómica AcrAB-TolC tiene gran relevancia en algunos serotipos como Typhimurium y Virchow. La presencia de determinantes de resistencia transferible a quinolonas es un mecanismo emergente en bacterias gramnegativas y puede condicionar resistencia por protección de la diana (qnr), modificación de la molécula (aac-6 -Ib-cr) o la acción de bombas activas de flujo (qepa y oqxab). La prevalencia de estos determinantes en S. enterica parece ser todavía baja, pero aac-6 -Ib-cr, qnra y, especialmente, qnrb y qnrs están ampliamente distribuidos en serotipos de S. enterica de reservorio aviar. La presencia aislada de alguno de ellos confiere un fenotipo atípico de resistencia a quinolonas que se caracteriza por la disminución de sensibilidad a ciprofloxacino, con CMI entre 0,12 y 1 mg/l (que puede no ser detectada por algunos sistemas comerciales), mientras que se mantiene la sensibilidad a ácido nalidíxico. Aunque no se conoce la transcendencia clínica real de los determinantes de resistencia transferible a quinolonas, su surgimiento es preocupante debido a la coexistencia y cotransferencia con otros genes de resistencia (como los que codifican BLEE o cefamicinasas plasmídicas) que pueden favorecer la selección de mutantes con alto nivel de resistencia a quinolonas. Qué mecanismo de resistencia a β-lactámicos sugiere el fenotipo de resistencia del aislado de Typhimurium (aislado B) recuperado tras recibir la paciente tratamiento con amoxicilina/clavulánico y a qué podría atribuirse su aparición? El fenotipo de resistencia de este aislado de S. Typhimurium (resistencia a ampicilina,

4 amoxicilina/clavulánico, cefazolina, cefoxitina, cefotaxima y ceftazidima y sensibilidad a cefepima y carbapenémicos) es compatible con la producción de una β-lactamasa de tipo AmpC, aunque debería excluirse la presencia de una BLEE asociada a una disminución de permeabilidad por pérdida de porinas. La prueba de sinergia con doble disco descartó la presencia de una BLEE y la ampliación del halo de inhibición de cefoxitina en presencia de cloxacilina (figura 1) confirmó el fenotipo AmpC, que al tratarse de Salmonella necesariamente debía ser adquirida. Mediante PCR y secuenciación se comprobó que el aislado B albergaba, además de bla PSE-1, el gen bla CMY-2, codificante de la cefamicinasa CMY-2 en el siguiente entorno genético ISEcp1 (elemento implicado en la movilización de bla CMY-2 a partir del cromosoma de Citrobacter freundii) + bla CMY-2 + blc. La codificación plasmídica de CMY-2 se corroboró al obtenerse transconjugantes de este aislado, utilizando como cepa receptora Escherichia coli J53 resistente a azida, que también portaban la estructura ISEcp1 + bla CMY-2 + blc y eran resistentes a ampicilina, amoxicilina/clavulánico, cefazolina, cefoxitina, cefotaxima y ceftazidima, pero no a tetraciclina, cloranfenicol, estreptomicina, espectinomicina ni sulfamidas La circunstancia de que los dos aislados de S. Typhimurium recuperados de la paciente (el original negativo para bla CMY-2 y el recuperado tras el tratamiento que albergaba bla CMY-2 ) pertenecieran al mismo fagotipo y secuencia tipo y presentaran patrones indistinguibles por técnicas de tipificado molecular (figura 2) apunta a la adquisición in vivo de la cefamicinasa plasmídica a partir de otra enterobacteria de la flora intestinal de la paciente. Poppe et al. demostraron que, usando como modelo animal un pavo, se podía transferir fácilmente in vivo un plásmido conjugativo que transportaba bla CMY-2. a una Salmonella Newport a partir de Escherichia coli. Por otro lado, el uso de inhibidores de β-lactamasas se ha identificado como un factor de riesgo independiente para la infección por enterobacterias productoras de CMY-2.

5 Figura 1. Ampliación del halo de inhibición del disco de cefoxitina suplementado con cloxacilina (izquierda) respecto al halo de inhibición del disco de cefoxitina sin suplementar (derecha) característico de la producción de una β-lactamasa AmpC.

6 Figura 2. Electroforesis en campo pulsado tras digestión con la enzima SpeI (izquierda) y con la enzima XbaI (derecha). Pocillo 1: marcador. Pocillo 2: aislado original blacmy-2 negativo previo al tratamiento. Pocillo 3: aislado blacmy-2 positivo recuperado tras tramiento con amoxicilina/clavulánico.

7 Pocillo 4: Escherichia coli transconjugante. Qué elementos genéticos son característicos de los aislados de Typhimurium de fagotipo 104 y fagotipos relacionados con fenotipo de penta-resistencia (resistencia a ampicilina, tetraciclina, estreptomicina, sulfamidas y cloranfenicol)? A principios de los años 1980 se detectaron en el Reino Unido los primeros casos de S. Typhimurium fagotipo 104 con resistencia a ampicilina, tetraciclina, estreptomicina, cloranfenicol y sulfamidas. Estas cepas epidémicas, con alta relación clonal, se diseminaron dando lugar a una epidemia mundial, que ha llegado a nuestros días, afectando a ganado bovino, porcino, ovino, aves y humanos y en la que están implicados además del fagotipo 104 otros fagotipos relacionados como U302 y U311. Los genes responsables del fenotipo de resistencia están ubicados en una región del cromosoma denominada Salmonella Genomic Island 1 (SGI1) que clásicamente contiene dos integrones de clase 1 que transportan los casetes génicos aada2 (resistencia a estreptomicina y espectinomicina) y bla PSE-1 (resistencia a ampicilina), así como una región situada entre ambos integrones en que se encuentran los determinantes que confieren resistencia a cloranfenicol (flor) y tetraciclina (tetg). Los integrones son elementos genéticos no estrictamente móviles, pero si movilizables por otros elementos como transposones y plásmidos conjugativos, capaces de adquirir, movilizar y expresar genes (entre ellos genes de resistencia) en forma de casetes génicos por un mecanismo de recombinación específico de sitio mediado por una integrasa. Los integrones más frecuentes en aislados clínicos son los de clase 1 que habitualmente contienen en su región 3 conservada los genes qaceδ1y sul1 que confieren resistencia a compuestos de amonio cuaternario y sulfamidas, respectivamente. Los integrones desempeñan un importante papel en el surgimiento, coselección y diseminación de resistencias, sobre todo en bacterias gramnegativas, por su gran versatilidad y bajo coste biológico merced a su relativo pequeño tamaño. En los aislados de S. Typhimurium A y B de nuestra paciente se detectó la presencia de dos integrones de clase 1 (1 kb/aada1 y 1,2 kb/ bla PSE-1 ) y de los genes flor y tet(g), que no pudieron transferirse por conjugación y que son característicos del locus cromosómico de resistencia situado en SGI1. Bibliografia Threlfall EJ. Antimicrobial drug resistance in Salmonella: problems and perspectives in food- and waterborne infections. FEMS Microbiol Rev 2002; 26: Poppe C, Martin LC, Gyles CL, et al. Acquisition of resistance to extended-spectrum cephalosporins by Salmonella enterica enterica serovar Newport and Escherichia coli in the turkey poult intestinal tract. Appl Environ Microbiol 2005; 71: Caso descrito y discutido por:

8 Mar Olga Pérez Moreno 1, Mª José Centelles Serrano 1, María de Toro Hernando 2 y Carmen Torres Manrique 2 1 Laboratori Clínic ICS-Terres de l Ebre Hospital Verge de la Cinta Tortosa. Tarragona 2 Universidad de La Rioja, Área Bioquímica y Biología Molecular, Logroño Centro de Investigación Biomédica, Área Microbiología Molecular, Logroño Correo electrónico: marolgap@gmail.com Palabras Clave: Salmonella, Gastroenteritis, Resistencia a antibióticos.