Taller participativo de microbiología.
Antibióticos y resistencia microbianaFacilitador: Profesor Octavio Féliz Vidal.

Clasificación por grupos de los antibióticos
Las penicilinas.
Los diversos tipos de penicilinas constituyen un gran grupo de antibióticos antibacteriales de los cuales los deribados de la benzil penicilina son los únicos de que se produce naturalmente a partir de cepas. La Penicilina G y ampicillin están en esta clase. Otra penicilina, llamada piperacillin, ha mostrado ser efectiva contra 92 por ciento de las infecciones sin ocasionar efectos colaterales serios. Las penicilinas se administran frecuentemente en combinación con algunas otras drogas de las siguientes categorías.

Cefalosporinas.
Parecidas a las penicilinas, las cefalosporinas se utilizan frecuentemente cuando una sensibilidad (reacción alérgica) a las penicilina se conoce o es sospechada en un paciente. Ceftriaxona sódica es un tipo de Cefalosporina que es muy efectiva para combatir infecciones profundas tales como las que ocurren en los huesos y como resultado de una cirugía.

Aminoglicósidos.
Los aminoglicósidos incluyen la streptomicina y la neomicina. Estas drogas se usan para tratar tuberculosis, la peste bubónica, y otras infecciones. A causa de los efectos colaterales potencialmente serios que genera, tal como interferencia a la audición y sensibilidad a la luz del sol, estas drogas se administran con cuidado. (Todos los antibióticos se administran con cuidado; el cuidado especial se toma por las posibles consecuencias negativas superiores a las usuales de administración de una droga.)

Tetraciclinas.
Las tetraciclinas son efectivas contra la neumonía, el tifo, y otras bacterias que ocasionan la enfermedad pero puede dañar la función del hígado y riñones. La tetraciclina en un gel base especial se usa para tratar muchas infecciones de ojo.
Macrolidos. Las macrolidas se usan frecuentemente en pacientes que resultan ser sensibles a la penicilina. La eritromicina es la mejor medicina conocida en este grupo.
En el grupo están la Azitromicina y la Claritromicina.

Polipéptidos.
La clase de antibióticos llamado polipéptidos es bastante tóxica (venenosa) y se usa mayormente sobre el superficie de la piel (tópicamente). La Bacitracina está en esta categoría.

Sulfo Drogas
La Sulfonamida fue la primer droga antimicrobial que fue usada. Las Sulfo drogas, que se hicieron a partir de químicos, tienen en su mayor parte los mismos efectos que las penicilinas posteriormente desarrolladas. Aunque las sulfo drogas pueden tener efectos nocivos sobre los riñones a la vez son efectivas contra infecciones de riñón por ello se toman siempre con grandes cantidades de agua para impedir la formación de cristales de la droga. Gantrisin es todavía la más útil entre estas sulfa drogas.

Quinolonas
Dentro de las quinolonas están la ciprofloxacina, la perfloxacina y la norfloxacina. Inhiben la síntesis del ADN bacteriano bloqueando la enzima bacteriana ADN girasa.

Otros Antimicrobiales
Otros antimicrobiales incluyen furazolidone y tritethoprim. El primero se usa primariamente en infecciones gastrointestinales; el posterior, cuando se combina con una de las sulfonamidas, es efectivo en infecciones urinarias y respiratorias

Antifungales. Los Antifungales combaten la enfermedad ocasionada por hongos tal como candida. El hongo que ocasiona la infección requiere tratamiento a largo plazo. Las drogas tales como griseofulvin se toman frecuentemente por seis meses. La mayoría de la infección funginales ocurren sobre la piel o la membrana mucosa.

Antivirales. Muy pocas se conocer sobre tratar infecciones virosas (el frío común es un ejemplo). Un virus es el pensamiento para ser el agente infeccioso más pequeño con la capacidad para duplicarse (reproducirse) a sí mismo. Además, posee capazidades de mutante, o cambio, con gran rapidez. Las pocas drogas que son efectivas contra infecciones virosas inmiscuidas con la formación de nuevas, células normales y se usan por lo tanto con extremo cuidado.

Clasificación de los principales antibióticos según su modo de acción.
Modo de acción Antibióticos
Inhibición de síntesis de la pared
Penicilina
Bacitracina
Novobiocina
Cicloserina
Vancomicina
Ristocetina
Grriseofulvina
Acción sobre la membrana
Polimixinas
Bacitracina
Tirotricina
Replicación del DNA
Mitomicina
Acido nalidixico
Transcripción del DNA Actinomicina
Novobiocina

(síntesis de proteínas)

Inhibición de la síntesis

Macrolidas
Sinergistina
Lincomicina
Tetraciclina
Cloranfenicol
Aminosidas
Leclerc, 1981.

Espectro bacteriano.
La acción de un antibiótico se mide en términos de espectro bacteriano. Se observa que algunos antibióticos como la penicilina actúan en un sector restringido: cocos gram negativos y gram positivos, espiroquetas y bacterias gram positivas. Por esta razón se la denomina de espectro limitado. Otros antibióticos como las tetraciclinas y el cloranfenicol, lo hacen en múltiples sectores y por eso se les adjudica el nombre de amplio espectro. Otros antibióticos actúan sobre una fracción muy limitada, por ejemplo, nistanina sobre la candida albicans. A este tipo de antibiótico se lo llama de espectro selectivo.


Paul Erlich al introducir por primara vez la quimioterapia se dio cuenta de que algunas cepas desarrollaban resistencia durante el curso del tratamiento (1907-1910).

Tras el optimismo inicial que acompañó a los éxitos a la introducción de las sulfonamidas y penicilinas (años 1930-1940) se constató igualmente un fenómeno de surgimiento de resistencia bacteriana a estas drogas.

Si bien la quimioterapia ha doblegado las grandes epidemias bacterianas en el pasado las enfermedades infecciosas siguen con nosotros, constituyendo un serio problema.

De hecho desde la introducción de la antibioticoterapia en todo el mundo se está realizando un gigantesco experimento de intervención genética en los seres vivos más abundantes del planeta: las bacterias. Estamos sufriendo la verdad de la supervivencia darviniana de los más aptos, ya que la presión selectiva que representa la aplicación a gran escala de los antibióticos ha permitido la diseminación de cepas microbianas con mecanismos de resistencia, que en muchas ocasiones dificultan el adecuado tratamiento clínico.



RESISTENCIA MICROBIANA
De acuerdo a Noriega (2004) la resistencia microbiana es un fenómeno en constante aumento en el ámbito nacional e internacional. Sin embargo, el desarrollo de nuevos antimicrobianos está en franco descenso, sin que existan expectativas de desarrollo de nuevas moléculas en un futuro cercano. A tal grado está llegando este problema que recientemente el congreso de E.U.A. aprobó la inversión de cuantiosas sumas de dinero para permitir el desarrollo de nuevas moléculas de antibacterianos y revertir esta lamentable asociación entre resistencia y ausencia de nuevos fármacos.
Las cepas que causan infecciones nosocomiales o intrahospitalarias son por lo general muy resistentes a diferentes antibióticos utilizados en los hospitales. En República Dominicana son frecuentes las infecciones intrahospitalarias al igual que en otros países del mundo.
Se ha determinado que algunas infecciones intrahospitalarias, asociadas a ventilación mecánica, son causadas por una cepa con resistencia natural inducible (β-lactamasas tipo AMP C), caracterizada por su capacidad de des-reprimir genes de resistencia durante la terapia; en ella se debe prever la aparición de esta resistencia intratratamiento y no es recomendable usar cefalosporinas, haciendo excepción de cefepime. Este agente forma parte de un grupo de Enterobacteriaceas denominado SPICE, formado por Serratia sp, Proteus mirabilis, Citrobacter sp y Enterobacter sp. Todas tienen las mismas características, son habitualmente intrahospitalarias, poseen este gen ampC en su cromosoma y su expresión in vitro puede ser variable. Últimamente el panorama se ha vuelto más complejo al describirse este gen ampC en plásmidos que, por ser naturalmente transferibles, facilitan la diseminación de la resistencia mediada por este gen. (Noriega, 2004).

La resistencia y Soporte Efectos

BASES DE LA RESISTENCIA MICROBIANA:
Existen bases genéticas que incluyen:
a) mutación de un gen cromosómico
b) introducción de un plásmido R de resistencia.
La transmisión de plásmidos de resistencia es la principal amenaza para el éxito de la quimioterapia. Abundan en las Pseudomonas en Enterobacterias desde son transferidos a una amplia gama de bacterias gram negativas.
Los plásmidos pueden ser trasmitidos por conjugación, transducción y transformación.
Los mecanismos bioquímicos implicados en la resistencia a los antibióticos son:
1. Disminución de la permeabilidad hacia el antibiótico
2. Inactivación enzimática del antibiótico
3. Modificación química de la diana sobre la que actúa el antibiótico
4. Síntesis de una enzima resistente.

1.1.4.1 Pacheco, J de la Facultad de Medicina de la Universidad Católica de Santa María y de San Agustín (Perú) considera la resistencia microbiana como la pérdida de la sensibilidad de un microorganismo a un antimicrobiano al que originalmente era susceptible. Este hecho involucra necesariamente la aparición de un cambio permanente en el material genético del microorganismo, que se transmite a sus descendientes, los que por este motivo resultan también insensibles al antimicrobiano en cuestión. Si bien cualquier microorganismo puede desarrollar resistencia a los antimicrobianos, este fenómeno ha sido estudiado más ampliamente en las bacterias.
Aunque la resistencia no es un fenómeno universal, se afirma que tarde o temprano las bacterias desarrollan resistencia a cualquier antimicrobiano; en realidad, hay algunas excepciones a esta afirmación siendo una de las más notables la ausencia de resistencia, hasta el momento, de Treponema pallidum a la penicilina G.

El ANTIBIOGRAMA ( normas para su realización e interpretación)

Antibiograma.
El antibiograma es un test de resistencia o sensibilidad de las bacterias bajo la acción de diversos antibióticos. Si un microorganismo está en contactado con la droga y aún así persiste su capacidad vital, se deduce la inoperancia farmacológica del producto para tal germen. Hay resistencia al antibiótico. Inversamente si la zona que rodea al antibiótico está totalmente libre, o sea, que no hay desarrollo de la bacteria: esta es sensible a la droga.
Esta zona circundante al antibiótico, llamada halo de inhibición, es de gran valor clínico para iniciar, continuar o modificar una terapia.
Técnica: El laboratorista realiza comúnmente la técnica de difusión en placa de petri, porque es más sencillo y menos costoso que la técnica de dilución en tubo.
Este método fue descrito inicialmente por Vincent y Vincent en 1944 y modificado parcialmente por otros investigadores. Al medio de cultivo para las bacterias colocado en cápsulas de petri, se le adicionan discos o comprimidos de antibióticos, separados entre sí convenientemente, se incuban durante 12 horas a 18 horas a 37ºC , al cabo de las cuales se efectúa la lectura.
Las técnicas de un antibiograma requieren experiencia en el laboratorio y conocimientos bacteriológicos adecuados, de lo contrario se cometen errores importantes de repercusión clínica.

Factores a tener en cuenta que podrían causar problemas a la hora de la terapéutica.
1. Consistencia del medio de cultivo;
2. Cantidad de antibiótico contenida en cada disco ensayado;
3. Material infeccioso fresco;
4. Tiempo de incubación y espera para efectuar la lectura;
5. Medición correcta (en milímetros) del halo inhibitorio;
6. Calidad de la inhibición;
7. Prever contaminación (posible) del antibiograma por empleo de técnicas defectuosas.

Interpretación del antibiograma1.2.1
Definiciones
Susceptible.
Significa que la infección causada por ese organismo puede ser apropiadamente tratada con las dosis habituales del antibiótico estudiado.

Sensibilidad intermedia. Esta categoría incluye organismos que son inhibidos por concentraciones del antibiótico que están muy cercanas a las alcanzadas en el plasma, por lo que pueden responder pobremente a la terapia. Esta categoría, además, implica que ese antibiótico puede ser usada si la infección está localizada en sitios donde el fármaco es fisiológicamente concentrado (por ejemplo las quinolonas en vías urinarias), o cuando pueden ser usadas altas dosis (ejemplo penicilina)....
Resistente. Significa que el organismo no sería inhibido por el antibiótico en las dosis habituales o que el organismo tiene mecanismos de resistencia contra ese determinado antibiótico.

b) Sensibilidad determinada por difusión en agar
El antibiograma disco placa basado en el trabajo de Kirby Bawer y cols es uno de los métodos que el National Comitee for Clinical Laboratory Standars (NCCLS) recomienda para la determinación de la sensibilidad bacteriana a los antimicrobianos.

Luego de 18-24 horas de incubación los discos aparecen rodeados por una zona de inhibición. La concentración de antibiótico en la interfase entre bacterias en crecimiento y bacterias inhibidas se conoce como concentración crítica y se aproxima a la concentración mínima inhibitoria (CMI) obtenida por métodos de dilución. Los diámetros de inhibición se han establecido para cada antimicrobiano para reducir errores en las lecturas.
El medio de cultivo que se utiliza es el agar Mueller Hinton, el cual es recomendado por la NCCLS porque en él crecen bien la mayor parte de bacterias patógenas, y además no contiene timina o timidita que son inhibidores de sulfamidas y del trimetoprim.

Los discos de antibióticos se debe guardar a 4 grados Celsius y dejarlos a temperatura ambiente una hora antes de utilizarlos. Para placas de 150 mm no se emplearán más de 12 discos y para las de 100 no más de 6 para evitar la superposición de los halos que generan los discos de antibióticos.
La preparación del inóculo implica tomar de 3 a 5 colonias iguales de la placa de cultivo de 18 a 24 horas y sembrarlas en 5 ml de un medio líquido (Brain Herat, Todd Hewitt o Tripticasa soja) e incubar por 2 a 6 horas hasta conseguir o superar una turbidez del 0.5 de la escala de Mac Farland.

El método de siembra con hisopo es el llamado embadurnamiento.


RESUMEN DE ALGUNOS RESULTADOS DE LA INVESTIGACION ACERCA DE RESITENCIA MICROBIANA EN LOS HOSPITALES JAIME MOTA Y JAIME SANCHEZ DE BARAHOINA, Barahona, 2006.
Coordinada y asesorada por el Dr. Octavio Féliz Vidal
Y sustentantada por: Báez Cortés, S.; Féliz, J. , Pérez, L.; Cabral, S.
Se realizó un estudio para determinar la sensibilidad a los antimicrobianos en bacterias aisladas en los hospitales Jaime Mota y Jaime Sánchez de Barahona. Fueron realizados un total de 78 cultivos en el período de estudio que fue desde enero a febrero del año 2006.

En cuanto a la procedencia de los cultivos de acuerdo al hospital en el cual se procesaron las muestras se observó que 37 muestras (47.4%) fueron del hospital Jaime Mota y 41 muestras se trabajaron en el hospital Jaime Sánchez para un 52.6 por ciento.

En cuanto al motivo de consulta de los pacientes que acudieron a los laboratorios de microbiología de los hospitales Jaime Mota y Jaime Sánchez se encontró que 43 pacientes presentaron infección de vías urinarias (55.13%). En dos pacientes se presentó infección de la piel (2.56%); la infección vaginal se presentó en 7 casos para un 8.97%; la diarrea en dos casos. Otros motivos de consulta fueron infección de oído 9 casos para un 11.54%; la infección de garganta en 10 casos para un 12.82%. El dolor testicular en 2 casos. Se reportaron con un caso los siguientes motivos: secreción de fémur, secreción de mama y fiebre 1 caso para un 1.28 % de manera respectiva.

Según los resultados de la encuesta en los centros hospitalarios Jaime Mota y Jaime Sánchez la mayor cantidad de pacientes estaban comprendidos en las edades de 51-70 años, con una frecuencia de 21 casos para un porcentaje de 26.91%.
El motivo de consulta más frecuente fue la infección de vías urinarias lo cual se corresponde con el cultivo más indicado y más realizado en los laboratorios de microbiología. Un 55.13% de los pacientes reportaron esta molestia. .Las infecciones de garganta fueron la segunda causa. Es sabido que las infecciones de garganta son muy frecuente en niños y en algunos adultos. Los estreptococos beta hemolíticos del grupo A son productores de infecciones de garganta; además los virus pueden ocasionar cuadros clínicos que no se pueden distinguir de los bacterianos, salvo con los resultados de los cultivos. En este estudio se demostraron una variedad de bacterias produciendo infecciones de garganta. El siguiente motivo fueron las infecciones óticas que también son frecuentes en nuestro medio, y en algunas ocasiones se pueden cronificar por la resistencia bacteriana que se presenta a veces. Se debe notar que los urólogos indican cultivos en algunos trastornos testiculares y de próstata.

Los cultivos realizados estuvieron de acuerdo con los motivos de consulta. El más frecuentemente indicado fue el urocultivo. Le siguieron el cultivo de oído y de garganta. También llamativo un número importante de cultivos vaginales para detectar etiología bacteriana. Cultivos menos frecuentes fueron los de secreción uretral para detectar etiología bacteriana del proceso, secreción de fémur debido a proceso infeccioso, y secreción de mama. Se puede colegir que los especialistas de la región están tomando conciencia de la importancia de indicar cultivos y tener información acerca de la sensibilidad de los microorganismos previo el inicio del tratamiento con antimicrobianos.

Acerca de los microorganismos aislados con mayor frecuencia se citan el Staphylococcus aureus, que es común en abscesos y secreciones, como en este estudio apareció en secreción de fémur y en infecciones vaginales. También es llamativo la alta frecuencia en infecciones urinarias, sin embargo la literatura señala la asociación con infecciones urinarias, aunque luce relativamente frecuente en una serie que no es tan grande como en el presente estudio. (Brock, 1999). También S. epidermidis que aparece en infecciones urinarias y otros procesos infecciosos es de relativa frecuencia en los cultivos realizados en los hospitales Jaime Mota y Jaime Sánchez.
Otros microorganismos presentes fueron las bacterias gram negativas como son Enterobacter, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis., Klebsiella pneumoniae , Escherichia coli, Citrobacter, Pseudomonas aeuruginosa, Salmonella. También se reportó crecimiento Haemophillus. Un germen gram postivo representado fue el Estreptococo beta hemolítico del grupo A.
De los 78 cultivos realizados se constató algún crecimiento en 35 casos y a todos se les realizó la prueba de susceptibilidad o antibiograma. . A todos se les realizó antibiograma (44.87%). El método reportado para la realización de los antibiogramas fue el Kirby Bawer el cual es el recomendado por su facilidad o por el bajo costo que tiene para el sistema de salud. Existen unas normas que emanan de la National Comitee for Clinical Laboratory Standars –NCCLS- para la realización de los antibiogramas y acerca de la interpretación. (NCCLS, 2005). De acuerdo a la entrevista realizada a las bioanalistas y la observación directa de las investigadoras en muchos casos la sensibilidad o resistencia se mide al ojo por ciento, sólo observando el halo de sensibilidad. De acuerdo a la NCCLS se debe medir el halo con una regla milimétrica y comparar el valor obtenido con los valores de tablas que señalan el diámetro que se espera para determinar la sensibilidad, resistencia, o intermedio (ligeramente sensible). En el análisis que realizaremos debemos tomar en cuenta que hay la posibilidad de errores en la lectura debido al no cumplimiento, en cerca de la mitad de los casos, de las normas de la NCCLS. Pero debemos señalar que dos de la profesionales señalaron las normas y dijeron que hacían la medición. Lo que no se observó que no comparaban los hallazgos con las tablas de acuerdo al microorganismo y al antibiótico.

Con respecto a la sensibilidad reportada para el Estafilococo aureus se reportó en un caso sensibilidad a la fosfomicina, la cefrtriazaona, norfloxacina. También a los aminoglucósidos amikacina y gentamicina. También Sensibilidad a la ciprofloxacina y a la Eritromicina. Se probó la piperacilina que es un antibiótico que se debe reservar a Pseudomonas aeuruginosa, y sin embargo dio resistente.
El patrón de sensibilidad del Estreptococo beta hemolítico, aislado de la vagina en una menor de 13 años mostró sensibilidad a cefalotina, fosfocil y eritromicina. De acuerdo a la literatura los Estreptococos son muy sensibles a los betalactámicos y en especial a la Penicilina, sin embargo en el antibiograma se obvió este antibiótico. También se reconoce en la literatura sensibilidad a los macrólidos en especial a la eritromicina, siendo una opción en pacientes alérgicos a la penicilina.
Un elemento con respecto al Estreptococo beta hemolítico es que en los laboratorios no se hizo la identificación del grupo. No sabemos si era grupo A o grupo B, u otro grupo. En la cepa aislada del semen del paciente de 45 años se reportó sensibilidad a la ceftriazona, ciprofloxacina y a la cefalexina. Esta cepa fue resistente, de acuerdo al antibiograma, a la kanamicina, amikacina y ampicilina.

El Escherichia coli es la bacteria que se reporta con más frecuencia produciendo infecciones de vías urinarias en casi todo el mundo (Brock y cols;) sin embargo en este estudio se reportaron muchos casos causados por Estafilococos, en especial en pacientes de edad avanzada. Sería importante establecer si existe alguna relación entre Estafilococo e infección urinaria en pacientes entrados a la tercera edad, ya que en este rango de edad la frecuencia de E. coli fue menor. El presente reporte es de un paciente de 71 años. La resistencia correspondió a la piperacilina, cefalotina, SXT, orfloxacina, norfloxacina y ciprofloxacina. Estos tres últimos antibióticos son quinolonas de reciente aparición y es llamativo que ya se reporte resistencia de una cepa de E. coli a las tres mencionadas quinolonas. El abuso de las quinolonas puede aumentar el nivel de resistencia de algunas bacterias como la gram negativa Escherichia coli. La sensibilidad se reportó a fosfocil, nitrofuran, amikacina y cloranfenicol.

Las bacterias gram negativas comparten mucha información genética para la resistencia a los antimicrobianos. Otro elemento importante es que algunas enterobacterias como E. coli son también bacterias asociadas a infecciones intrahospitalarias o nosocomiales, y la resistencia que van adquiriendo en la comunidad, es un aviso de que probablemente la resistencia en las cepas hospitalarias sea mayor, ya que en el hospital tienen un mayor contacto con diferentes antibióticos y pueden desarrollar mecanismos para resistir a los medicamentos utilizados para combatir las infecciones.
Con respecto a la Pseudomonas se aisló provocando otitis en varios casos. Los antibiogramas realizados mostraron sensibilidad a la ciprofloxacina, norfloxacina, amikacina y gentamicina en un caso. En otro caso hubo sensibilidad a los aminoglucósidos mencionados y a la ciprofloxacina, y también se probó un antibiótico que es antipseudomonas como lo es la piperacilina. También en el tercer caso hubo sensibilidad a los antibióticos mencionados y a la fosfomicina. Sin embargo esta bacteria es muy resistente a diferentes antibióticos y habría que ver si estos resultados no hubiesen variado mucho si se hubiesen comparado los diámetros de los halos de sensibilidad con las tablas de la NCCLS, con la posible mayor frecuencia de cepas resistentes.

Algunas CONCLUSIONES
El motivo de consulta más frecuente fue infecciones de vías urinarias (55.13%).
El cultivo realizado con más frecuencia fue el urocultivo (53.85%).
Los gérmenes aislados con mayor frecuencia fueron: Staphylococcus aureus (10.25%); Staphylococcus epidermidids (8.97%); entre los gram positivos. De los gram negativos Proteus vulgaris, Escherichia coli, Pseudomonas aeuruginosa, entre otros.
De los 78 cultivos realizados 35 presentaron crecimiento de algún germen y a los 35 se les realizaron pruebas de sensibilidad o antibiograma.
La medición de los halos de sensibilidad se realiza al ojo por ciento, en un hospital, mientras que en otro hospital se mide con regla milimétrica; pero no se comparan los diámetros adquiridos con los resultados de las tablas de la NCCLS.
El cultivo que más indican los médicos y que más realizan las bioanalistas es el urocultivo.
Se encontraron niveles de resistencia importantes de bacterias tanto gram positivas como gram negativas a antibióticos de los grupos penicilinas, quinolonas, aminoglucósidos y sulfas.


Fuente: Báez Cortéz et al. Resistencia bacteriana en los hospitales Jaime Mota y Jaime Sánchez de Barahona y Control de Calidad en la realización e interpretación de los antibiogramas, enero febrero 2006, Tesis UASD, 2006. Asesor: Prof. Octavio Féliz