Volumen 4 | No. 11 | Mayo –
agosto 2021
http://revistavive.org
ISSN: 2664 – 3243
ISSN-L: 2664 –
3243
pp. 203 - 216
Mecanismos de resistencia de Escherichia Coli en
América Latina
Mechanisms
in Escherichia Coli in Ecuador and Latin America
Mecanismos
de resistência de Escherichia Coli na América Latina
Recibido 26 de febrero 2021 | Arbitrado y aceptado 19 de marzo
2021 | Publicado en 4 de mayo 2021
RESUMEN
La
resistencia bacteriana es un proceso natural de evolución de los
microorganismos, y que puede acelerarse por estimulaciones del entorno que
obliga a los patógenos a adaptarse para su supervivencia. Se ha convertido en
un gran problema a escala mundial, debido a que un número considerable de
bacterias de importancia medica han adquirido resistencia a los antibióticos y
entre este grupo destaca, Escherichia coli, declarada por la OMS como un
patógeno de control por ser causante de enfermedades intrahospitalarias y
comunitarias y su alta multirresistencia. Objetivo. Determinar cuáles
son los principales mecanismos de resistencia expresados por E. coli en América
Latina. Método. Se realizó una revisión sistemática de la evidencia
científica con los artículos publicados desde enero del 2000 al 2020. La
búsqueda de información se recolectó de las bases de datos PubMed, Scopus,
Scielo, Science Direct. Resultados. Se identificaron 430 elementos
relevantes para su análisis, posterior a este se incluyeron un total de 18
artículos relevantes para la revisión. Conclusión. El mecanismo de
resistencia de Escherichia coli reportado a los betalactámicos es la
producción de BLEE entre las que destaca las de tipo CTX-M. De entre los genes
resistentes a quinolonas destaca el gen aac (6′) Ib-cr de localización
plasmídica, estos, distribuidos de manera general en América Latina.
Palabras
clave: Escherichia
coli; Resistencia bacteriana a antibióticos; América Latina
ABSTRACT
Bacterial
resistance is a natural process of evolution of microorganisms and that can be
accelerated by stimulations of the environment that forces pathogens to adapt
for their survival. It has become a major problem on a global scale, due to the
fact that a considerable number of bacteria of medical importance have acquired
resistance to antibiotics and among this group, Escherichia coli stands
out, declared by the WHO as a control pathogen, for being the cause of hospital
and community diseases and its high multidrug resistance. Objective. To
determine which are the main resistance mechanisms expressed by E. coli in
Latin America. Method. A systematic review of the scientific evidence
was carried out with the articles published from January 2000 to 2020. The
information search was collected from the PubMed, Scopus, Scielo, Science
Direct databases. Results. 430 relevant elements were identified for
analysis, after which a total of 18 relevant articles were included for the
review. Conclusion. The resistance mechanism of Escherichia coli reported
to beta-lactams is the production of ESBL, among which those of the CTX-M type
stand out. Among the genes resistant to quinolones, the aac (6 ′) Ib-cr gene of
plasmid localization stands out, these are generally distributed in Latin
America.
Key
words:
Escherichia coli; Drug Resistance; Bacterial; Latin America
RESUMO
A resistência
bacteriana é um processo natural de evolução dos microrganismos e que pode ser
acelerado por estímulos do meio ambiente que obriga os patógenos a se adaptarem
para sua sobrevivência. Tornou-se um grande problema em escala global, devido
ao fato de que um número considerável de bactérias de importância médica
adquiriu resistência aos antibióticos e entre este grupo se destaca a Escherichia
coli, declarada pela OMS como patógeno de controle, pois causas de doenças
hospitalares e comunitárias e sua alta multirresistência. Objetivo.
Determinar quais são os principais mecanismos de resistência expressos por E.
coli na América Latina. Método. Foi realizada uma revisão sistemática
das evidências científicas com os artigos publicados no período de janeiro de
2000 a 2020. A busca de informações foi coletada nas bases de dados PubMed,
Scopus, Scielo, Science Direct. Resultados. Foram identificados 430
elementos relevantes para análise, após os quais um total de 18 artigos
relevantes foram incluídos para a revisão. Conclusão. O mecanismo de resistência
de Escherichia coli relatado aos beta-lactâmicos é a produção de ESBL,
entre as quais se destacam as do tipo CTX-M. Dentre os genes resistentes às
quinolonas, destaca-se o gene aac (6 ′) Ib-cr de localização do plasmídeo,
geralmente distribuídos na América Latina.
Palavras-chave: Escherichia coli;
Farmacorresistência Bacteriana; América Latina
INTRODUCCIÓN
a resistencia microbiana es
un proceso natural de evolución de los
microorganismos. Este proceso puede acelerarse
por estimulaciones del medio externo que
obliga a los patógenos a adaptarse para
su supervivencia. Uno
de los procesos de adaptación es el
desarrollo de mecanismos de resistencia, que
incluye la producción de enzimas, cambios
en permeabilidad bacteriana, utilización de Bombas
de expulsión y modificación de la proteína
diana que altera el lugar del punto
de unión del antibiótico por otra enzima,
cambiando su función o una variación en
su información genética (1).
Estos mecanismos están presentes
en diferentes genes bacterianos, llamados resistoma,
y pueden ser transferidos de una bacteria
a otra por conjugación, a través de
plásmidos, así como también por trasformación
y transducción (2).
Las bacterias son capaces
de adquirir varios de estos mecanismos
a la vez, que le confieren multirresistencia
a los antimicrobianos. En el mundo surgen
nuevos mecanismos de resistencia y se
extienden rápidamente en la población con
la amenaza de convertir a las enfermedades
infecciosas comunes en intratables, prolongando
la infección, que puede llevar a la
muerte (3).
La Organización mundial de
la Salud (OMS) prevé que hasta el
2050 ya no se cuente con antibióticos
para el tratamiento de enfermedades, por
lo que las infecciones bacterianas causadas
por patógenos multirresistentes será la primera
causa de muerte a nivel mundial (4).
La resistencia bacteriana,
por lo tanto, se ha convertido en
un gran problema a escala mundial, un
número considerable de bacterias de importancia
medica han adquirido resistencia a los
antibióticos y entre este grupo destaca,
Escherichia coli, declarada por la OMS como
un patógeno
prioritario dentro del campo de
la investigación y desarrollo de nuevas
terapias farmacológicas, debido, a que es
causante de infecciones intrahospitalarias y
comunitarias letales por su alta multirresistencia
antibiótica (5).
En referencia, Escherichia coli
es un patógeno que forma parte de
la microbiota normal del ser humano. Sin
embargo, existen patotipos de E. coli responsables
de causar enfermedades intestinales y extra-intestinales
(6). En
América Latina se han reportado cepas de esta bacteria productoras de betalactamasas de espectro
extendido (7,8), cepas
resistentes a cefalosporinas de tercera y
cuarta generación (9). Así
como también, resistencia a carbapenémicos (10,11) y presencia de gen mcr-1 que
le confiere resistencia a colistina (12). Resultando ineficaz el
uso de tratamientos en mucho de los
casos, debido al alto nivel de resistencia
a los antibióticos que se asocia una
mayor morbilidad y mortalidad del ser
humano.
El objetivo de
este estudio es conocer los principales
mecanismos de resistencia desarrollados o adquiridos
por Escherichia coli dentro de América Latina.
Para lo cual se realizó una revisión
de fuentes primarias de la literatura
presente hasta el momento. En Ecuador
no existe una recopilación de los principales
mecanismos de resistencia de E. coli en los
últimos años a nivel de América Latina.
Por tanto, surge la necesidad de realizar
la síntesis de evidencia disponible con
el propósito de coadyuvar la vigilancia
activa de este patógeno, que impida, posteriormente,
se convierta en una bacteria intratable.
Esta información, además, puede servir de
fundamento para mejorar las políticas de
control de resistencia microbiana y de
guiar al personal de salud al momento
de aplicar un tratamiento.
MÉTODO
e realizó
una revisión sistemática de la evidencia
científica con los artículos publicados desde
enero del 2000 al 2020. La actual
revisión se reporta de acuerdo a los
elementos de informes preferidos para revisiones
sistemáticas y pautas de meta-análisis (PRISMA). Este responde
a la siguiente pregunta clínica: ¿Cuáles
son los mecanismos principales de resistencia
bacteriana en Escherichia coli en América Latina?
La presente investigación, se realizó
de acuerdo a los siguientes pasos:
1.
Determinar la pregunta de investigación
2.
Búsqueda de los documentos relevantes
3.
Selección de los estudios
4.
Extracción de datos
5.
Síntesis y reporte de resultados.
Estrategia
de búsqueda
La búsqueda de información se
recolectó de las siguientes bases de datos
PubMed, Scopus, Scielo y Science
Direct. Se utilizaron operadores booleanos
y palabras clave de acuerdo con cada
sistema de datos. Además, se revisaron
las referencias citadas de los estudios
incluidos, para no perder artículos que
no se habían detectado previamente.
Pregunta PEO
P: Escherichia coli
E: Antimicrobianos
O: Mecanismos de
resistencia
Se utilizó la
siguiente sintaxis de búsqueda: “Escherichia
coli” OR “E. coli AND “antibiotic resistance”
OR “drug resistance” OR “drug resistance,
microbial” OR “antibacterial resistance” OR “antibiotic
resistance” OR “antimicrobial resistance” AND
“mechanisms of bacterial resistance”.
Los artículos inicialmente identificados
se almacenaron en el gestor de referencias
bibliográficas Zotero, desde el cual se
excluyeron los archivos que se encontraban
por duplicado.
Criterios
de inclusión
1. Publicaciones cuyo
diseño metodológico corresponda a: ensayos clínicos
aleatorizados (ECA), ensayos de intervención
no aleatorizados (EINA), estudios de cohorte
y transversales.
2. Estudios que
evalúen o discutan el papel de la
resistencia bacteriana por E. Coli.
3. Investigaciones realizadas
desde el mes enero del 2000 al
2020
4. Manuscritos en
inglés, español y portugués.
5. Estudios
que mencione el método utilizado, microbiológico
y/o molecular, para la detección de resistencia
bacteriana.
Criterios
de exclusión
1. Investigaciones incompletas y
fuera del campo de estudio.
2. Estudios de fuentes secundarias
3. Documentos de investigación como
tesis, informes, artículos de revisión, cartas
al editor.
Selección de estudios y
extracción de datos
1. Aplicación de
la web gratuita Rayyan,
2. Revisión independiente,
por parte de los autores, de títulos,
resúmenes y el texto completo para su
elegibilidad.
3. Ejecución de
prueba piloto con 10 artículos para evaluar
la claridad de los criterios de elegibilidad.
4. Ejecución de
una segunda prueba piloto con 5 artículos
antes de comenzar la selección de texto
completo en tutoría con un experto.
5. Extracción de
datos en Microsoft Excel, con las respectivas
variables (tipo de estudio, autores, fecha
de publicación, país origen, población estudio,
método utilizado, hallazgos principales)
De las bases
de datos utilizadas para la recopilación
de la información se identificaron 430
elementos relevantes para su análisis. Posteriormente
se realizó una lectura de títulos y
resúmenes, excluyendo 385 artículos no relevantes.
De los 45 artículos sobrantes, para su
lectura a texto completo, se eliminaron
27 de acuerdo a los criterios de
inclusión y exclusión.
Finalmente se incluyó
un total de 18 artículos relevantes para
el análisis de la revisión sistemática.
Tabla 1.
Discusión
La producción de
enzimas betalactamasas es el mecanismo de
resistencia desarrollado por las enterobacterias
hacia la acción de los betalactámicos.
La producción de betalactamasas de espectro
extendido (BLEE) tiene acción inhibitoria a
penicilinas, cefalosporinas (con excepción de
las cefamicinas, monobactámicos y carbapenémicos
(29). Desde la aparición en
1980 de las penicilinasas de tipo bla
SHV y bla TEM han surgido varios
cambios de evolución en la resistencia
bacteriana, como es la aparición a finales
de 1990 de las betalactamasas de tipo
CTX-M (30).
Entre las betalactamasas,
los grupos más relevantes son TEM-1, SHV-1
y CTX-M (31).. El grupo CTX-M
son las enzimas con mayor distribución
en todo el mundo (32), así lo detallan varios
reportes de estudios en animales y humanos.(16,33); aunque su prevalencia
todavía no está clara, pero puede deberse
a la trasferencia de cromosomas entre
especies a través de plásmidos conjugativos
(34). Es el caso de
los grupos CTX-M encontrados en especies
Kluyvera (35) y que actualmente lo
encontramos en especies como E. coli (7,20,26,27).
La bibliografía encontrada
concuerda con los resultados obtenidos, en
donde, el grupo predominante de BLEE es
CTX-M específicamente CTX-M-15, como el mecanismo
de resistencia a los Betalactamicos adquiridos
por E. coli dentro de América Latina.
Es importante recalcar
que la resistencia por E. coli continua en
evolución con el pasar de los años,
y se ve reflejada en la investigación
de Pallecchi et al. en el año 2002,
en donde se reportó la presencia de
genes de betalactamasas en niveles muy
bajos y no hubo la presencia de
genes de resistencia a quinolonas(28), sin embargo luego de
una década se ha presenciado un aumento
de los mecanismos de resistencia de este
patógeno, con mayor cantidad de aislados
de genes de resistencia bacteriana a betalactamasas
y quinolonas (7,13,26,33). Este suceso se lo
podría relacionar con la transferencia de
genes por plásmidos u otros elementos
genéticos móviles, que confieren resistencia
a otras bacterias a través del proceso
de conjugación(26,28,34) así como también
la adquisición de genes resistentes, de
manera zoonótico o alimentaria (36,37).
Los resultados obtenidos
detallan también, importantes genes que confieren
resistencia a las quinolonas, grupo de
antibióticos importantes en el tratamiento de
infecciones nosocomiales y comunitarias. El uso
indiscriminado en la práctica médica, agrícola
y alimentaria ha conllevado al desarrollo
de resistencia bacteriana por diferentes patógenos
como E.coli (38). El gen aislado en
mayor medida en América Latina fue aaa (6) Ib-cr seguido
del gen qnrB, ambos pertenecientes al
grupo de genes mediados por plásmidos.
Se ha reportado también en otros
países del mundo (39).
CONCLUSIÓN
e acuerdo a los resultados
obtenidos, se puede concluir que E. coli en
América Latina expresa diferentes genes como
mecanismo de resistencia a betalactámicos y
quinolonas. Siendo la producción de BLEE,
específicamente como grupo circulante predominante
los genes CTX.M.15 y CTX-M-2, como mecanismo
de resistencia a batalactamicos. En cuanto
al mecanismo de resistencia a las quinolonas,
se presenta por mutaciones cromosómicas y
resistencia mediado por plásmidos, siendo este
último el mecanismo de resistencia predominante
con la expresión de los genes aac (6) Ib-cr y qnrB.
Por lo tanto,
es importante atender esta situación, mediante
la mejora de políticas de control de
uso de los antimicrobianos. La resistencia
a betalactámicos y quinolonas ha evolucionado
rápidamente por lo que es indispensable
establecer un buen diagnóstico en las
diferentes patologías para establecer un tratamiento
adecuado.
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