VIVE.
Revista de Investigación en Salud https://doi.org/10.33996/revistavive.v4i11.101 Volumen 4 | No. 11 |
Mayo – agosto 2021
http://revistavive.org ISSN:
2664 – 3243
ISSN-L:
2664 – 3243
pp.
387 - 396
Frecuencia
de (BLEE) (AmpC) y CARBAPENEMASAS en muestras de urocultivo, en cepas de
Escherichia Coli de origen comunitario
Frequency of (ESBL) (AmpC) and CARBAPENEMASES in urine culture
samples, in Escherichia Coli strains of community origin
Freqüência
de (ESBL) (AmpC) e CARBAPENEMASES em amostras de urocultura, em cepas de
Escherichia Coli de origem comunitária
Susana Janeth Peña Cordero
spenacordero@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0002-6526-2437
Programa
de Maestría en Diagnóstico de Laboratorio Clínico y Molecular Neolab, Ecuador
Universidad Católica de Cuenca, Cuenca, Ecuador
Recibido 29 de marzo
2021 | Arbitrado y aceptado 16 de abril 2021 | Publicado en 4 de mayo 2021
RESUMEN
La Escherichia coli (E. coli)
forma parte del grupo de las principales enterobacterias, que por su alta
prevalencia y capacidad de generar
resistencia a ciertos
antimicrobianos es la causante de varios procesos infecciosos de origen comunitario sobre todo infecciones del tracto urinario.
El mecanismo de defensa de estas bacterias es la activación
enzimática a través de las Betalactamas de tipo BLEE, AmpC y CARBAPENEMASAS. Materiales y Métodos. Diseño documental transversal, con un enfoque
cuantitativo, la población estuvo constituida por 671 informes
de urocultivo procesadas en el período
de enero – abril
de 2020 en el Laboratorio Clínico Neolab de la ciudad
de Cuenca en el Ecuador.
Resultados. El 96,4% de
las muestras son de pacientes femenino y un 3.6% al género masculino, el
promedio de edad, el estudio tuvo mayor prevalencia en pacientes de 40 años de
edad. El 7.62% de las muestras resultaron BLEE positivas, 0.13% AmpC y el 0% CARBAPENEMASAS. Los antibióticos con un mayor índice de efectividad
para tratar la
E.coli productora de BLEE en urocultivos fueron la Nitrofurantoína, la
Gentamicina y Fosfomicina con índices
de efectividad del 87.93%, 79,31% y 70,68%
respectivamente. Sin embargo
los antimicrobianos como Ampicilina presentaron una resistencia del 100% y Trimethoprim sulfa metoxazol
del 72.41%. Conclusión. La detección de frecuencia de enzimas BLEE,
AmpC y Carbapenemasas, orienta a un
tratamiento terapéutico adecuado. Los pacientes con bacterias productoras de
BLEE, tienen un alto índice de mortalidad al ser tratados
con antimicrobianos que las bacterias
presentan una resistencia alta.
Palabras
clave: Infecciones
Urinarias; Farmacorresistencia Bacteriana; Pruebas de Sensibilidad Microbiana;
Infecciones Comunitarias Adquiridas; Enzimas
ABSTRACT
Escherichia coli
(E. coli) is part of the group of the main Enterobacteriaceae, which due to its
high prevalence and capacity
to generate resistance to certain antimicrobials is the cause of several
infectious processes of community origin, especially urinary tract
infections. The defense mechanism of these bacteria is enzymatic activation through ESBL-type Betalactams, AmpC and CARBAPENEMASES. Materials and Methods.
Cross-sectional documentary design, with a quantitative approach, the population consisted of 671 uroculture reports
processed in the period January
- April 2020 at the Neolab Clinical
Laboratory in the city
of Cuenca in Ecuador. Results. 96.4%
of the samples are from female patients
and 3.6% from male
gender, the average age, the study had a higher
prevalence in 40-year-old patients. 7.62% of the samples were positive ESBL, 0.13% AmpC
and 0% CARBAPENEMASES. The antibiotics with the highest effectiveness rate for treating
ESBL-producing E.coli in urine cultures
were Nitrofurantoin, Gentamicin, and Fosfomycin, with
effectiveness rates of 87.93%, 79.31%, and 70.68%, respectively. However,
antimicrobials such as Ampicillin showed a resistance of 100% and Trimethoprim
sulfamethoxazole of 72.41%. Conclusion. The
frequency detection of ESBL, AmpC and Carbapenemases enzymes guides an adequate therapeutic treatment.
Patients with ESBL-producing bacteria have a high mortality rate when treated with antimicrobials that the bacteria
have high resistance.
Key words: Urinary Infections; Bacterial Drug Resistance; Microbial
Sensitivity Testing; Community Acquired Infections; Enzymes
RESUMO
Escherichia coli (E. coli) faz parte
do grupo das principais enterobactérias, que por sua alta
prevalência e capacidade de gerar resistência a certos antimicrobianos é causa de diversos
processos infecciosos de origem comunitária, principalmente infecções do trato
urinário. O mecanismo de defesa dessas bactérias é a ativação enzimática por
meio de Betalactamas do tipo ESBL, AmpC e CARBAPENEMASES. Materiais
e Métodos. Desenho documental transversal, com
abordagem quantitativa, a população
foi constituída por 671 laudos de urocultura processados no período
de janeiro a abril
de 2020 no Laboratório Clínico
Neolab da cidade
de Cuenca no Equador. Resultados. 96,4% das amostras são do sexo feminino e 3,6% do sexo masculino, idade média, o estudo teve maior prevalência em
pacientes com 40 anos de idade. 7,62% das amostras foram ESBL positivas, 0,13% AmpC e 0% CARBAPENEMASES. Os antibióticos com maior taxa de eficácia
para o tratamento de E. coli produtoras de ESBL em urocultura foram nitrofurantoína, gentamicina e fosfomicina, com taxas de eficácia de 87,93%, 79,31% e 70,68%,
respectivamente. No entanto, antimicrobianos como a Ampicilina apresentaram
resistência de 100% e Trimetoprim sulfametoxazol de 72,41%. Conclusão.
A detecção da
frequência das enzimas ESBL, AmpC e Carbapenemases orienta um tratamento
terapêutico adequado. Pacientes com bactérias produtoras de ESBL apresentam
alta taxa de mortalidade quando tratados com
antimicrobianos que as bactérias apresentam alta resistência.
Palavras-Chave: Infecções urinárias;
Resistência bacteriana a medicamentos; Teste de sensibilidade microbiana; Infecções
adquiridas na comunidade; enzimas
INTRODUCCIÓN
a
infección por Escherichia
coli (E.coli) causa una alerta mundial en la
actualidad, cada vez aumenta el número de pacientes
infectados con esta bacteria. A esto se suma la resistencia a los antimicrobianos
y los mecanismos de defensa que desarrollan las bacterias frente a los antibióticos,
con la consecuente aparición de microorganismos
multirresistentes (1).
Cada vez aparecen nuevas cepas de E. coli, productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE); Betalactamasas de tipo AmpC y carbapenemasas,
las cuales inhiben la acción a varios fármacos, especialmente
los Betalactámicos (2). Hasta finales de la década de 1990, las enterobacterias
principalmente Klebsiella pneumoniae, productoras de BLEE de tipo SHV-1 y TEM-1, TEM-2 las cuales fueron responsables de infecciones nosocomiales
graves. Sin embargo, esta
escena ha cambiado significativamente, la E. coli productora de betalactamasas de espectro extendido de tipo CTX-M, se ha diseminado
en todo el mundo siendo una causa importante de infecciones de inicio comunitario,
principalmente infecciones del tracto
urinario (ITU) (3).
La aparición y propagación mundial de la enzima CTX-M-15 ha cambiado la visión
sobre la epidemiología de la E. coli productora
de BLEE. Es así que, actualmente este tipo de betalactamasa se encuentra en la mayoría
de las regiones a nivel mundial (4).
En América del Norte se reporta betalactamasa de tipo CTX-M-15, con una incidencia mínima. Sin embargo, Estados Unidos refleja una elevada prevalencia en E. Coli productora de esta enzima (5,6).
Según el Sistema Europeo
de Vigilancia de Resistencia a los Antibióticos (EARSS), la resistencia
a las cefalosporinas de tercera generación,
se debe principalmente a la producción de BLEE
de tipo CTX-M-15 (7).
Las AmpC se
han descrito en algunas especies, entre estas destaca la E. coli con una relevancia tanto epidemiológica como clínica, dando lugar a fracasos terapéuticos,
además las AmpC de tipo plasmáticas tienen
gran capacidad para movilizarse,
constituyendo un importante
reservorio para un amplio
rango de infecciones nosocomiales (8).
Las bacterias productoras de carbapenemasas se reportan por primera vez en Latinoamérica, en la década de los 80
(9).
En un estudio realizado en Ecuador en la ciudad
de Cuenca, en el Hospital José
Carrasco Arteaga en el año 2016,
se encontró que estas bacterias
eran muy prevalentes en pacientes que se encontraban en UCI (Unidades
de Cuidados Intensivos), y su índice
de mortalidad era del 40-50%
(10).
Cada vez es más frecuente el incremento de las infecciones por cepas siendo E coli, la principal causa de de infección de tracto urinario (ITU) (11). Lo que se convierte en un grave problema
para nuestra sociedad, ya que
complica el tratamiento antimicrobiano en pacientes
portadores de estas cepas. Razón por la cual
en el presente estudio se detectaron
las enzimas (BLEE) (AmpC)
y carbapenemasas, de E. coli aisladas de muestra de urocultivo durante el período de enero-abril 2020, de origen comunitario, se debe realizar un seguimiento de datos
mínimo una vez cada 6 meses.
MATERIALES
Y MÉTODOS
a investigación es de tipo positivista con un enfoque cuantitativo, de diseño documental,
de corte transversal descriptiva. La población objeto de estudio, estuvo comprendida por 761 aislados clínicos procedentes de urocultivo identificados con E.coli. Se realizó un muestreo no probabilístico-intencional. Los datos fueron recopilados de fuentes secundarias
ingresados en la base de datos del departamento de microbiología del Laboratorio clínico
NEOLAB de la ciudad de Cuenca, comprendidos en el periodo enero– abril de 2020.
Criterios de Inclusión. Registros de urocultivo de origen comunitario con aislamiento de E. coli y que presentaran resistencia al menos a un antimicrobiano. Registros de urocultivos
que contengan la información completa las cuales contengan las variables objeto de estudio.
Criterios de
Exclusión. Registros de urocultivo donde se aíslan
otros agentes causales, muestras contaminadas, pacientes con formularios
incompletos.
Los datos recolectados fueron ingresados en una matriz de análisis
que contiene las siguientes variables: Sexo, edad,
susceptibilidad antimicrobiana y mecanismo de resistencia.
Procedimiento
El método de medición usado en el laboratorio clínico fue el método Kirby-
Bauer de difusión en agar, según
los lineamientos establecidos por el CLSI 2020 (12).
El proyecto se fundamentó con principios éticos, basados
en la Declaración de Helsinki Adendum de Taiwán 2016, dando una protección y privacidad a los datos de
los pacientes que han acudido exámenes clínicos,
objeto de estudio, serán
manejados con estricta
confidencialidad, no se vulnerará
el derecho de ningún paciente,
el nombre del paciente no
será mencionado, únicamente se tomara
en cuenta la edad, el
sexo, y los datos
como nombres o su identidad dejando en anonimato a las personas de
este estudio, además dicha información no se utilizará
con otros fines que no sean
de carácter investigativo.
Para el análisis estadístico se generó una
base de datos en el programa Excel 2013 y para el análisis estadístico se empleó
el SPSS versión 20.0.
Se llevó a cabo mediante
estadística descriptiva, medidas de tendencia central y medidas de tendencia
no central, análisis de frecuencia.
Para la presentación de resultados
se usaron tablas y los gráficos
se representaron mediante el empleo de gráficos de barras.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
n la Tabla 1 del total de
muestras revisadas en el presente
estudio el 96.4% pertenecieron
al género femenino y el 3.6% al género masculino. El valor de
p, es muy significativo, demostrando una relación entre el grupo etario y E. coli.
El promedio de edades de nuestra población es de 40 años es decir 21.5 años. La población
de negativos para E. coli es de 49.2 años, mientras que para positivos en E. coli es de 39 años, también existe una relación entre Grupo etarios dicotomizados
según adultos y demás grupos.
El OR es
de 0.70, demostrando que una persona adulta, que no pertenece al grupo de adulto mayor ni adolescencia - juventud tiene 0.7 más
posibilidades de desarrollar
infección por E. coli.
Una persona de sexo femenino tiene 3.54 más posibilidades de desarrollar infección por
E. coli que una persona de sexo masculino.
Tabla 1. Frecuencia y porcentaje de E.coli en ITU, según el grupo
etario y sexo
|
|
|
|
E.COLI
|
|
|
|
|
VARIABLES
|
|
NEGATIVO
|
|
POSITIVO
|
|
|
|
|
n
|
%
|
n
|
%
|
|
p.
|
|
GRUPOS
ETARIOS
|
0-5 AÑOS
|
15
|
3,5
|
21
|
6,3
|
0.002
|
|
6 - 11 AÑOS
|
14
|
3,3
|
20
|
6,0
|
|
|
|
12-18 AÑOS
|
22
|
5,1
|
12
|
3,6
|
|
|
|
19-26 AÑOS
|
59
|
13,8
|
33
|
9,9
|
|
|
|
27-59 AÑOS
|
251
|
58,6
|
166
|
49,8
|
|
|
|
60 AÑOS O MAS
|
67
|
15,7
|
81
|
24,3
|
|
|
SEXO
|
MASCULINO
|
50
|
11,7
|
12
|
3,6
|
0,000
|
|
|
FEMENINO
|
378
|
88,3
|
321
|
96,4
|
|
La media de la edad de la población
total: 40,1±21,5; Media edad población negativos para E. coli: 49,2±28,8; Media
edad población positivos para E. coli: 39,3±
20,6; Grupo etarios dicotomizados según adultos y demás grupos etarios: OR=
0,70, IC (0,53-0,94), p. 0,016; Sexo: OR= 3,54, IC
(1,85-6,76), p. 0,000.
En la Tabla
2, se puede observar que del total
de muestras positivas a E. coli, 58 fueron BLEE siendo
un 7.6%, una muestra portadora de AmpC
que representa el 0.1% y no se
obtuvieron muestras positivas
a carbapenemasas.
Tabla 2. Enzimas de resistencia presentes en E.coli
|
|
n
|
|
%
|
|
|
BLEE
|
|
58
|
|
7,6
|
|
AmpC
TODOS
CARBAPENENSAS
|
|
1
0
|
|
0,1
0,0
|
|
NINGUNA
|
|
702
|
|
92,2
|
|
BLEE
|
|
58
|
|
17,4
|
|
DX POSITIVO E. COLI AmpC
|
|
1
|
|
0,3
|
|
CARBAPENENSA
|
|
0
|
|
0,0
|
|
PRESENCIA DE
ENZIMAS BLEE
|
|
58
|
|
98,30
|
|
DE RESISTENCIA AMPC
|
|
1
|
|
1,70
|
En
el Gráfico 1, los antibióticos con un mayor
índice de efectividad para tratar E.coli productora de BLEE en
urocultivos son la Nitrofurantoína, la Gentamicina y Fosfomicina con
índices de efectividad del 87.93%, 79,31%
y 70,68% respectivamente. Sin embargo los antimicrobianos como Ampicilina
presentan una resistencia del 100% y Trimethoprim sulfa metoxazol del 72.41%.
Gráfico 1. Perfil de sensibilidad y resistencia de los
diferentes antimicrobianos utilizados para tratar E. coli productora de BLEE en pacientes de consulta
externa en el Laboratorio Clínico Neolab en el período de enero–abril 2020. (Cualquier
enterobacteria con agrandamiento del halo de inhibición de cefalosporina de
tercera generación hacia el disco de Amoxicilina + ac. clavulánico,
independientemente de la zona de inhibición de las cefalosporina de tercera
generación implica producción de BLEE,
informando resistencia a todas las
penicilinas, cefalosporina y monobactams).
Seguidamente, Gráfico 2, se muestra que
los antibióticos ciprofloxacina y nitrofurantoína son los únicos
sensibles para tratar E. coli que produce
la enzima AmpC, dentro de nuestro estudio. Esto
coinciden con los estudios revisados los más efectivos para tratar infecciones
del tracto urinario causadas por E.coli que llegasen a producir las
enzimas BLEE, AmpC y CARBAPENEMASAS.
Gráfico 2. Perfil de sensibilidad y resistencia de
los diferentes antimicrobianos utilizados para tratar E. coli productora de AmpC en pacientes de consulta
externa en el Laboratorio Clínico Neolab en el período de enero–abril 2020.
(Beta
lactamasas de tipo AmpC: La resistencia a cefoxitina puede ser un indicador,
test de doble disco muestra achatamiento del halo de inhibición entre un buen y
mal inductor).
DISCUSIÓN
a E.
coli como causante de las infecciones del tracto
urinario (ITU) ha sido ampliamente descrita a nivel mundial, al igual que
aquellas que producen las beta–lactamasas de espectro extendido (BLEE), las
AmpC y CARBAPENEMASAS, con la diferencia que las AmpC son otro tipo de beta–
lactamasas que no poseen en la actualidad
un método estandarizado por el Instituto de Estándares de Laboratorios Clínicos
(CLSI) para su detección fenotípica (15). Durante los últimos años, se ha
reportado un número creciente de estudios que demuestran una alta prevalencia
de estos microorganismos aislados no únicamente de origen intrahospitalario,
sino también de origen comunitario (16).
Resulta compleja la comparación de
prevalencias entre estudios debido a que todos tienen diferentes criterios de
inclusión, características y tipos de muestras. Así como el lugar de
proveniencia de las mismas (17). Sin embargo, en el presente estudio de 761
muestras analizadas durante el período de enero – abril de 2020 que fueron de origen
comunitario realizados en el Laboratorio Clínico Neolab de la ciudad de Cuenca, es muy superior a las frecuencias
reportadas en Europa que indican tan solo un 0,14% de 7054 muestras haciendo
referencia a productoras de BLEE. Siendo un porcentaje muy bajo que pudo variar
los métodos de detección (4).
En Rajasthan, en la India se encontró
una prevalencia de BLEE de 66,9%, y de betalactamasas AmpC de 3,5% (18) y en
EE.UU. mostraron un resultado de 1,2% de E. coli productores de AmpC
(19). Al igual que estudios de frecuencia de enzimas AmpC en pacientes de
origen comunitario realizados en EE.UU. Se encontró una frecuencia de 0,6 % y
0,5 % en E. coli (20). En otro estudio realizado en España se detectó que la prevalencia de
AmpC fue del 0,17 (21), y en Argentina se encontró un porcentaje del 0,55% de E.coli productoras
de AmpC (22). Por otra parte, en Colombia la frecuencia es de 2,05% de AmpC
(23). Las frecuencias de prevalencia de AmpC
en la revisión realizada de varios artículos coinciden con nuestro
estudio ya que no sobrepasan el 3% lo que es muy bueno ya que seguirá habiendo
opciones de tratamiento para pacientes con ITU causado por E.coli.
Es indiscutible la relevancia clínica
que tienen las betalactamasas AmpC más aún cuando se encuentran mecanismos de
resistencia asociados como por ejemplo en un estudio de Caracas en el 2009
donde AmpC amplían el rango de acción hidrolítica hasta los carbapenémicos, o
aquellas AmpC de espectro extendido que tienen una resistencia a cefalosporinas
de cuarta generación (24).
En este estudio el aislamiento de Escherichia coli
productora
de BLEE en su
mayoría afectó al género femenino (91,85%) y a todos los grupos etarios dentro
de este género, especialmente los comprendidos entre 27-59 años. Esto se debe a
que existen cambios en la flora vaginal debido a la disminución de estrógenos
post - menopausia. En cuanto que en los hombres el crecimiento prostático es un
factor habitual sobre todo en el
hombre anciano causando retención de
orina desencadenando infecciones del tracto urinario. Elevando así la
frecuencia con la que pacientes en estas edades están propensos a desarrollar ITU
causado por E. coli (14).
En la ciudad de Cuenca se realizó un
estudio similar, el cual reporta que 103 aislamientos de E.Coli el
6.8% fueron productoras de BLEE lo que se asemeja muchos a resultados,
manteniéndose en estos valores por varios años (25).
El mejor tratamiento de una ITU por
gérmenes productores de BLEE es la prevención y en ella se incluye evitar el
uso de cefalosporinas de tercera generación y de fluoroquinolonas en el
tratamiento empírico de las ITU a nivel comunitario. En España el tratamiento
de elección de la ITU por BLEE en la comunidad son la fosfomicina-trometamol y
la nitrofurantoína (tasas de sensibilidad de E.coli del 97% y
el 94% respectivamente). Lo que coincide sobre todo en el uso de
nitrofurantoína y la fosfomicina con nuestro estudio en el cual los índices de
sensibilidad fueron del 87,93% y el 79,31%. Siendo la principal diferencia con
este estudio la Sensibilidad a la Gentamicina
(26).
Los betalactámicos y las quinolonas son
los antibióticos de primera línea en el tratamiento de las ITU por E.coli en
todos los países de Sudamérica, incluyendo aquellos que siguen las
recomendaciones de la Sociedad Americana de Enfermedades Infeccionas (IDSA) EN
nuestro estudio encontramos resistencia del 100% en el caso de la ampicilina y
de Trimethoprim sulfa metoxazol del 72.41% (27).
En otro estudio
realizado en México
se recomienda como opción terapéutica la nitrofurantoína 50 mg o 100 mg una vez al
día, fosfomicina trometamol 3 g cada diez
días, trimetoprim 100 mg una vez al día y durante el
embarazo cefalexina 125 mg o 250 mg o cefaclor 250 mg una vez al día (11).
CONCLUSIONES
etectar la frecuencia de enzimas BLEE, AmpC y Carbapenemasas, es importante para orientar
adecuadamente a un tratamiento terapéutico. Los pacientes con bacterias
productoras de BLEE, tienen un alto
índice de mortalidad al ser tratados
con antimicrobianos que las bacterias tengan resistencia alta. Lo que se hace mención a la
importancia médica al momento de tratar infecciones en especial las que tengan microorganismos multirresistentes. La edad
donde mayor contagio de infecciones por E. Coli es en mujeres de 27 a 49 años
de sexo femenino. Los antibióticos
con un mayor índice de efectividad para tratar
E.coli productora
de BLEE en urocultivos son la Nitrofurantoína,
Gentamicina y Fosfomicina 87.93%,
79,31% y 70,68% respectivamente. Sin embargo los antimicrobianos como Ampicilina presentan
una resistencia del 100% y
Trimethoprim sulfa metoxazol
72.41%. Se muestra
que los antibióticos ciprofloxacina y nitrofurantoína
son los únicos sensibles para tratar
E. coli que produce la enzima AmpC,
Cada vez,
cobra mayor importancia el educar a la población y las empresas farmacéuticas a
un uso racional de antimicrobianos para evitar que estas creen otros
mecanismos de resistencia y dificulte el tratamiento antibacteriano.
De igual manera no se puede descartar la importancia de realizar
este tipo de estudios, controlando la resistencia
antimicrobiana ya que desde
un punto de vista epidemiológico. Lo cual, ayudaría a dar pautas de tratamiento para diferentes enfermedades como las del tracto urinario.
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