Perfil fenotípico de susceptibilidad en cepas de Escherichia coli aisladas en urocultivos del hospital Rosario Pumarejo de López en la ciudad de Valledupar 2011.

AUTORES

• Morales P Gloria Inés. Bacterióloga y laboratorista clínica. Especialista en Microbiología Médica. Valledupar (Colombia). Docente Universidad Popular del Cesar (UPC) y Universidad de Santander (UDES).
• Bermúdez P Cindy Johanna. Microbióloga Universidad popular del Cesar (UPC). Valledupar (Colombia).
• Bracho B Roxana Cristina. Microbióloga Universidad popular del Cesar (UPC). Valledupar (Colombia).

RESUMEN

El objetivo de este trabajo fue conocer el perfil fenotípico de susceptibilidad a diferentes antimicrobianos en cepas de Escherichia coli aisladas en urocultivos recolectados en el hospital Rosario Pumarejo de López entre Marzo y Mayo del 2011. Se realizó un estudio descriptivo transversal para analizar 105 aislamientos de Escherichia coli procedentes de urocultivos de pacientes que consultaron o ingresaron a la institución hospitalaria. Se utilizo el método automatizado MICROSCAN ESBL PLUS para la identificación del género y especie. El perfil fenotípico de susceptibilidad se realizo utilizando el antibiograma por difusión (Kirby Bauer).

La producción de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) se confirmo mediante el test fenotípico del doble disco estandarizado por la CLSI. Escherichia coli fue aislada con mayor frecuencia de mujeres jóvenes y de los servicios de consulta externa (72.4%) y urgencias (16.2%). 41% de cepas fueron productoras de BLEE Ampicilina, Trimetoprim-sulfametoxazol, Ampicilina-Sulbactam, Norfloxacina, Cefalotina y Gentamicina presentaron un fenotipo de resistencia superior al 40%. Nitrofurantoína e Imipenem expresaron altos patrones de sensibilidad (85.7% y 100%). Se debe realizar obligatoriamente antibiograma a todos los urocultivos sugestivos de infección urinaria, para evitar el uso empírico de antibióticos que favorezcan la aparición de cepas multirresistentes.

PALABRAS CLAVE:

• Infección urinaria,
• Resistencia bacteriana,
• beta-lactamasas de espectro extendido

PHENOTYPIC PROFILE OF SUSCEPTIBILITY IN STRAINS OF ESCHERICHIA COLI ISOLATED FROM URINE CULTURES ROSARY HOSPITAL PUMAREJO OF LOPEZ IN THE CITY OF VALLEDUPAR 2011

ABSTRACT

The aim of this study was to determine the phenotypic profile of susceptibility to different antibiotics in strains of Escherichia coli isolated from urine cultures collected in the hospital Rosario Lopez Pumarejo between March and May 2011. We performed a cross-sectional study analyzing 105 isolates of Escherichia coli from urine cultures of patients who visited or were admitted to the hospital institution. Automated method was used for MICROSCAN ESBL PLUS genus and species identification. The phenotypic profile of susceptibility was performed using the diffusion susceptibility testing (Kirby Bauer).

The production of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) was confirmed by phenotypic double disc test standardized by the CLSI. Escherichia coli was isolated more frequently than young women and outpatient services (72.4%) and emergency (16.2%). 41% of strains were ESBL producing. Ampicillin, trimethoprim-sulfamethoxazole, ampicillin-sulbactam, norfloxacin, cephalothin and gentamicin resistance phenotype had a greater than 40%. Nitrofurantoin and imipenem susceptibility patterns expressed high (85.7% and 100%). Must be made mandatory for all isolates antibiogram suggestive of urinary tract infection, to avoid the empirical use of antibiotics promote the emergence of multiresistant strains.

KEYWORDS:

• Urinary tract infection,
• Bacterial resistance,
• beta-lactamases extended spectrum.

INTRODUCCIÓN

Las infecciones de vías urinarias (IVU), son unas de las infecciones más comunes que afectan al ser humano a lo largo de su vida y son las más frecuentes en el ámbito comunitario y nosocomial después de los procesos respiratorios. Los bacilos Gramnegativos y entre ellos la Escherichia coli, causan la mayor prevalencia de estas infecciones, afectando en mayor proporción a mujeres en edad fértil (1).

Alrededor de 150 millones de personas sufren esta patología en el mundo y aproximadamente el 10% de las mujeres experimenta un episodio de infecciones de vías urinarias (IVU) en un año y el 60% un episodio en algún momento de su vida. Los episodios recurrentes se ven en el 5% de las mujeres en algún período de su vida (2). El Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades de los Estados Unidos (CDC), predijo que alrededor de 4 millones de consultas médicas ambulatorias serian por infecciones de vías urinarias (IVU), lo que representa 1% del total de consultas ambulatorias en ese país (3).

El aislamiento de enterobacterias, especialmente cepas de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae, productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) se ha incrementado significativamente en los últimos años y una alta proporción de estos aislamientos son de origen comunitario (4). Estas enzimas codificadas por plásmidos, tienen la propiedad de inactivar, penicilinas, cefalosporinas de primera y segunda generación, oximino-cefalosporinas y aztreonam; con frecuencia poseen otros genes que portan resistencia cruzada a otros antimicrobianos como aminoglucósidos, tetraciclinas y cotrimoxazol (5). Además, por razones poco conocidas, las cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE), frecuentemente son más resistentes a quinolonas que las cepas no productoras de BLEE (6).

Excluyendo estos antimicrobianos, las alternativas terapéuticas para el adecuado tratamiento de las infecciones del tracto urinario (ITU) comunitarias causadas por cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) son muy limitadas4. El presente estudio tuvo como objetivo determinar el perfil fenotípico de susceptibilidad y la prevalencia de Betalactamasas de espectro extendido en cepas de Escherichia coli aisladas en infecciones urinarias.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se llevó a cabo un estudio de tipo descriptivo y transversal, realizado entre Marzo y Mayo del 2011 en el hospital Rosario Pumerejo de López de la ciudad de Valledupar. Como criterios de inclusión se tuvieron en cuenta todas las cepas de Escherichia coli, aisladas de urocultivos procedentes de pacientes internados o que solicitaron servicios médicos por urgencias y consulta externa. Se analizaron 105 urocultivos. La identificación del género y especie se llevo a cabo por el método automatizado MICROSCAN ESBL PLUS. El patrón fenotípico de susceptibilidad, se realizó mediante el antibiograma por difusión de Kirby Bauer y se testaron los siguientes antibióticos: Ampicilina (10µg), Ampicilina/Sulbactam (10/10 µg), Norfloxacina (10 µg), Trimetoprim sulfametoxazol (1.25/23.75 µg), Cefalotina (30 µg), Gentamicina (10 µg), Nitrofurantoina (300 µg), Imipenem (10 µg), Ceftazidime (30 µg) y Cefotaxime (30 µg). A todos los cultivos de Escherichia Coli que presentaron diámetros para Ceftazidime y Cefotaxime menores o iguales a 22 y 27 mm, se les confirmo la producción de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) mediante el test fenotípico del doble disco estandarizado por el CLSI-2011 (7).

Para esto, se depositó en el agar Mueller Hinton dos cefalosporinas de tercera generación: ceftazidime y cefotaxime y a 30 mm de distancia, se dispensaron ceftazidime y cefotaxime combinadas con acido clavulánico. Se confirmó la producción de esta betalactamasa cuando el halo de inhibición de las cefalosporinas combinadas con el acido clavulánico, presentaban una diferencia de 5 milímetros o mas con respecto a las cefalosporinas sin acido clavulánico. Para el control de calidad de los sensidiscos se utilizo la cepa de Escherichia coli ATCC 25922 y para el control de la determinación de las betalactamasas de espectro extendido (BLEE), la cepa de Klebsiella pneumoniae ATCC 700603. La interpretación de los resultados se realizó en función de los criterios del CLSI M100-S21. También se evaluó la cantidad de timidina y timina presentes en el agar Mueller Hinton usando E. faecalis ATCC 29212 y la variación de calcio y magnesio (cationes divalentes) con la cepa de Pseudomona aeruginosa ATCC 27853.

Los resultados fueron tabulados utilizando programas informáticos como Microsoft Word 2010 y Microsoft Excel 2010, para la elaboración de cuadros y gráficas ambos bajo Windows 7, y el análisis entre variables se realizó en un software estadístico. Los datos obtenidos se procesaron con el programa SPSS y se le aplicó el test de Chi cuadrado para la determinación de la significación estadística, para establecer independencia o asociación entre la edad y el sexo.

RESULTADOS

Se analizaron 105 urocultivos de pacientes con manifestaciones clínicas de infección urinaria. Consulta externa fue el servicio de dónde provino la mayor cantidad de los mismos (72.4%) seguido de Urgencias (16.2%) (Tabla 1). El rango de edad de los pacientes estuvo comprendido entre 0-90 años de edad, con una media de 49. El mayor porcentaje de cultivos positivos para Escherichia coli (59%) fue obtenido de mujeres con edades entre 18.9. El porcentaje de aislamientos de Escherichia coli en pacientes masculinos fue menor (43%) y la edad donde se presentó el mayor porcentaje de infecciones urinarias estuvo en el rango de 54.5–72.2, con diferencias estadísticamente significativas (p 0.032) para la variable del sexo femenino (Tabla 2).

En cuanto al perfil de susceptibilidad de la Escherichia Coli, Ampicilina (76.2%), Trimetoprim/Sulfametoxazol (65.7%), Ampicilina/ Sulbactam (61%), Norfloxacina (60%), Cefalotina (58.1%), y Gentamicina (52.4), Ceftazidime (42.9%) y Cefotaxime (41.0%), mostraron porcentajes importantes de resistencia. Nitrofurantoína e imipenem mantuvieron una excelente actividad antibacteriana (85.7% y 100%) (Tabla 3).

41% de las Escherichia Coli, fueron productores de betalactamasas de espectro Extendido. El 53.5% de estas cepas fueron aisladas de pacientes masculinos y el 46.5% de mujeres, presentando diferencias estadísticamente significativas (p 0.080) (Tabla 4). Las cepas productoras de esta betalactamasa en su mayoría fueron aisladas en los servicios de consulta externa (72,1%) y urgencias (20,9%) (Tabla 5), y tuvieron un fenotipo de resistencia del 100% para Ampicilina, Cefalotina, Cefotaxime, Ceftazidime y porcentajes ligeramente inferiores para ampicilina/sulbactam (95,3%), Norfloxacina (93%), Trimetoprim/sulfa (86%) y Gentamicina (83,7%). Nitrofurantoína tuvo un bajo patrón de resistencia (27,9%). Imipenem fue el único antibiótico que no presento resistencia in vitro.

DISCUSION

Las infecciones del tracto urinario (ITU) son junto con las respiratorias, los procesos infecciosos de mayor incidencia en patología humana. Las mujeres jóvenes son especialmente propensas al desarrollo de estas infecciones. La mayor parte de urocultivos positivos para Escherichia Coli en las instituciones hospitalarias, provienen de consulta externa; esto, es debido a la mayor afluencia de pacientes de origen comunitario, debido a la alta demanda de consultas ambulatorias por infecciones de vías urinarias (IVU) indebidamente tratadas con tratamientos empíricos. En esta investigación, consulta externa fue el servicio de dónde provino la mayor cantidad de urocultivos (72.4%). Estos resultados concuerdan con trabajos realizados por Gómez, Caro, Sorlozano y Villarroel, quienes documentan un alto porcentaje de urocultivos con Escherichia coli obtenidos de este servicio (8, 9, 10, 11). Datos arrojados por el Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades de los Estados Unidos, pronosticaron que alrededor de 4 millones de consultas médicas ambulatorias serian por infecciones de vías urinarias (IVU), lo que representa 1% del total de consultas ambulatorias en ese país (3).

Las infecciones del tracto urinario afectan sobre todo a las mujeres, debido a que éstas tienen una mayor cantidad de factores predisponentes, en especial la uretra más corta. La actividad sexual, el uso de diafragma, cualquier modificación de la flora vaginal habitual o el embarazo producen alteraciones anatómicas y hormonales que favorecen el desarrollo de infecciones del tracto urinario (12). En el presente trabajo Escherichia coli fue aislada en mayor cantidad en el sexo femenino (59%) con edades entre 18.9 a 36.6 años. La mayor prevalencia de Escherichia coli en mujeres era de esperarse y reconfirma lo referenciado por la literatura. Nuestros resultados concuerdan con lo reportado por otros investigadores (13, 9, 11, 14, 2) quienes documentan una mayor prevalencia de infecciones urinarias para al sexo femenino (65%, 75.4%, 76%, 86,6%, 80,5%).De igual manera Escherichia coli es el uropatógeno más frecuentemente aislado (15, 16, ,17), debido a la cercanía anatómica del recto, siendo la flora bacteriana fecal la principal fuente de las cepas que colonizan el introito vaginal, la uretra y causan infección en la vejiga (18). Su elevada prevalencia está dada por la capacidad de adherencia a receptores específicos en células uroepiteliales, a través de fimbrias de superficie y a su movilidad, que facilita su ascenso por la uretra (19). La prevalencia neta de Escherichia coli, como agente causal de ITU en internados, debería entenderse si se considera que en este grupo las infecciones del tracto urinario (ITU) están presentes en el momento de la internación y que son de adquisición comunitaria, incluso, muchas veces son causa de internación (12).

Al analizar el fenotipo de susceptibilidad a los antimicrobianos que presento Escherichia coli en nuestra investigación, se observa una considerable resistencia para Ampicilina (76.2%), Trimetoprim/Sulfametoxazol (65.7%), Ampicilina/ Sulbactam (61%), Norfloxacina (60%), Cefalotina (58.1%), y Gentamicina (52.4%), Ceftazidime (42.9%) y Cefotaxime (41.0%), Nitrofurantoina e imipenem mantuvieron una excelente actividad frente a los aislados de Escherichia coli (85.7% y 100%). Al comparar este perfil de resistencia con otros estudios similares, podemos afirmar que, las tasas de resistencia reportadas son relativamente altas20, 14, en contraste con estudio realizado por Álvarez (1) quien reporta una muy alta resistencia para Trimetoprim y Ampicilina (94% y 95%). La altas resistencia que se ha venido documentando a nivel mundial para los antibióticos usados para el tratamiento de las infecciones del tracto urinario (ITU) es debida a prescripción no adecuada y abusiva de los mismos, la prolongación de los planes más allá de lo necesario, la aplicación de dosis no óptimas, la irregularidad en la toma de las drogas, son los principales factores que han llevado a que hoy la tasa de resistencia antimicrobiana sea tan elevada (1).

Hasta hace poco, se consideraba que los microorganismos productores de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) causantes de infecciones eran un problema casi exclusivamente nosocomial, que afectaba a pacientes ingresados con enfermedades debilitantes, tratamiento antimicrobiano de amplio espectro y estancia hospitalaria prolongada, especialmente en UCI y cirugía (13); es bien sabido que la Escherichia coli productora de esta betalactamasa, se encuentra en la comunidad con una prevalencia relativamente alta. En Colombia, la prevalencia de BLEE, según Villegas et al. Se encuentra por encima del 40% (21).

En nuestro estudio se puedo observar que el 41% de las cepas de Escherichia coli eran productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE). Esta prevalencia es muy alta al compararla con otros estudios realizados a nivel nacional por Martínez (22) Villanueva (23), Villegas (24) y Sánchez (25) quienes reportaron una prevalencia de BLEE para E Coli del 20,5%, 17,6% y 3,44%. Villegas y col. documentaron para la zona andina colombiana prevalencias relativamente bajas (10% y 13%) (24). Otros autores en diferentes países han documentado una alta prevalencia Escherichia coli urinaria productora de betalactamasas de espectro extendido (BLEE): 66% (13) y 53% (26). La alta prevalencia de cepas productoras de BLEE en nuestro estudio, muy probablemente sea debido a varios factores, entre ellos la automedicación y el uso indebido e indiscriminado de antibióticos factor que contribuye al aumento de cepas bacterianas resistentes a estos. Rodríguez Baños y col. detectaron como factores de riesgo independientes para adquirir Escherichia Coli productora de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) tener diabetes, el ingreso hospitalario previo, la infección urinaria recidivante, la edad avanzada y el uso previo de fluoroquinolonas (27). De igual manera, Cortés et al estiman que el factor de riesgo más asociado a la producción de BLEE es el tiempo prolongado de hospitalización, en un servicio médico quirúrgico o en UCI, o el antecedente de hospitalización y el uso previo de múltiples esquemas de antibióticos, particularmente, trimetoprim-sulfametoxazol, aminoglucósidos y Cefalosporinas de tercera generación y la presión selectiva de la misma, que ha llevado a la evolución de las cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) (28).

Las cepas de Escherichia Coli productoras de BLEE se encontraron con mayor frecuencia en pacientes del sexo masculino (53.5%) con edades oscilantes entre los 54-90 años. Es bien sabido que en los hombres las infecciones del tracto urinario (ITU) son raras. En estos pacientes, los episodios de infecciones de las vías urinarias aumentan su frecuencia después de los 50 años, probablemente relacionados a la patología prostática y a la pérdida de actividad bactericida de las secreciones prostáticas (2). Otros factores que podrían incidir en la aparición de estas cepas en hombres hospitalizados y comunitarios, serían el uso de catéteres urinarios y la severidad de las infecciones, la administración previa de cefalosporinas de amplio espectro y Aminoglucósidos, la estancia hospitalaria prolongada y la estancia en la unidad de cuidados intensivos (29).

Al analizar el patrón de susceptibilidad de Escherichia Coli productora de betalactamasas de espectro extendido (BLEE), se puedo observar un patrón de resistencia total (100%) para ampicilina, Cefalotina, Cefotaxime y Ceftazidima y en menor proporción para Ampicilina Sulbactam (95,3%), Norfloxacina (93%), Trimetoprim/ sulfametoxazol (86%) y Gentamicina (83,7%), porcentajes muy elevados al compararlos con la Nitrofurantoina (27,9%) y el Imipenem que mostro una sensibilidad del 100%. Es bien sabido que el perfil de multirresistencia antibiótica que expresan las cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido ocasionan infecciones refractarias, especialmente en el ámbito hospitalario, ya que las BLEE inactivan a todas las penicilinas, cefalosporinas (excepto cefamicinas) y monobactamicos (30), aumentando costos y estadía hospitalaria, ya que es necesario el uso de antibióticos caros (carbapenems).

Además, Las cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) expresan con frecuencia resistencia a otros antibióticos no betalactámicos: quinolonas, Trimetoprim-sulfametoxazol y Aminoglucósidos (27). La alta resistencia que presento la Escherichia Coli productora de BLEE en nuestro estudio para Ampicilina, gentamicina, Trimetropin-Sulfametoxazol y Norfloxacina concuerda con los resultados reportados por Álvarez, Murillo, Gómez y Carranza (1, 20, 16, 36). Este fenotipo de resistencia, probablemente sea debida al uso empírico de estos antimicrobianos de uso frecuente y a los tratamientos inadecuados o interrumpidos en el tratamiento de las infecciones urinarias y a que los genes que codifican estas enzimas y los que codifican la resistencia a otros antimicrobianos, pueden residir en el mismo plásmido conjugativo y por lo tanto, se trasmiten juntos de un microorganismo a otro, confiriendo el perfil de resistencia múltiple (1).

En nuestra investigación, la Nitrofurantoína tuvo un bajo perfil de resistencia (27,9%), prevalencia concordante con otros estudios (12, 31, 32, 33). Es bien sabido que este antibiótico es una excelente alternativa para el tratamiento de infecciones de vías urinarias (IVU) por Escherichia coli, por lo tanto ideal para tratamiento empírico de las infecciones urinarias comunitarias no complicadas, ya que alcanza buenas concentraciones, tiene baja resistencia y se ad¬ministra fácilmente durante 5-7 días (34). Empero, otros autores afirman, que a pesar de su probada eficacia en el tratamiento de las infecciones del tracto urinario (ITU), se emplea muy poco por su potencial toxicidad pulmonar, y quizá por ello el porcentaje de sensibilidad ha aumentado de manera significativa en los últimos años en nuestro medio y en otras áreas (35). De igual manera, el fenotipo de sensibilidad del 100% que mostró el Imipenem en nuestra investigación, demuestra su efectividad en las infecciones urinarias severas, en la sepsis de punto de partida urinario y como droga de elección para las infecciones por cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido (11).

Para concluir, la progresiva disminución de la sensibilidad de Escherichia coli a los antimicrobianos de uso rutinario en el tratamiento de las infecciones de las vías urinarias y el aumento de las cepas productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE), motivan que el tratamiento de las infecciones de vías urinarias (IVU) causadas por este microorganismo constituya, un importante problema terapéutico. Por lo tanto, se hace imprescindible y obligatorio realizar a todo paciente que tenga infección del tracto urinario el cultivo y antibiograma que permita conocer los patrones de resistencia para instaurar el tratamiento adecuado, y así evitar el uso empírico de los antibióticos, los fracasos terapéuticos y la aparición de nuevas resistencias y cepas productoras de Betalactamasas de espectro extendido.

TABLAS REFERENCIADAS EN EL ARTÍCULO

Tabla 1. Servicio de procedencia de los aislamientos de E coli. 

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