Vigilancia-de-resistencia-bacteriana-en-enterobacterias-por-fenotipos-en-tres-hospitales-de-la-Ciudad-de-Mexico

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
 DE MÉXICO 
 FACULTAD DE QUÍMICA 
 Vigilancia de resistencia bacteriana en 
 Enterobacterias por fenotipos 
 en tres hospitales de la Ciudad de México. 
 TESIS 
 QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
 QUÍMICA FARMACÉUTICA BIÓLOGA 
 PRESENTA 
 Victoria Eugenia Godoy Valdes 
 Director de Tesis 
 Q.F.B. Juana Salazar Salinas 
 
 
Ciudad Universitaria, Cd.Mx., AÑO 2017 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
Restricciones de uso 
 
DERECHOS RESERVADOS © 
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL 
 
Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). 
El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea 
objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para 
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
JURADO ASIGNADO: 
PRESIDENTE: Profesor: Alejandro Camacho Cruz 
VOCAL: Profesor: Luciano Hernández Gómez 
SECRETARIO: Profesor: Juana Salazar Salinas 
1er. SUPLENTE: Profesor: Javier Fernández Torres 
2° SUPLENTE: Profesor: Tanya Plett Torres 
SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: C.M.N. 20 DE NOVIEMBRE ISSSTE. 
LABORATORIO DE VIGILANCIA EPIDEMIOLÓGICA, SAN LORENZO N°502, 2° PISO, EDIFICO D, 
COLONIA DEL VALLE, DELG. BENITO JUÁREZ. 
ASESOR DEL TEMA: 
Q.F.B. JUANA SALAZAR SALINAS 
SUPERVISOR TÉCNICO: 
BIOL. GABRIEL DAMAZO HERNÁNDEZ 
SUSTENTANTE (S): 
VICTORIA EUGENIA GODOY VALDES 
 
ÍNDICE
ABREVIACIONES…………………………………………………………………….. 1 
1. RESUMEN…………………………………………………………………………... 3 
2. ANTECEDENTES………………………………………………………………….. 7 
2.1 Antibióticos………………………………………………………………………. 7 
2.2 Resistencia bacteriana…………………………………………………………. 22 
2.3 Beta-lactamasas…………………………………………………………………. 29 
2.4 Métodos para identificar fenotipos de resistencia a antibióticos………. 38 
2.5 Infecciones asociadas a la atención de la salud....................................... 48 
2.6 Enterobacterias…………………………………………………….................... 54 
3. OBJETIVO GENERAL…………………………………………………………….. 59 
3.1 Objetivos específicos…………………………………………………………… 59 
4. PREGUNTA…………………………………………………………………………. 60 
5. HIPÓTESIS…………………………………………………………………………. 60 
6. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL………………………………………........ 61 
6.1 Obtención de muestras……………………………………………………....... 62 
6.2 Prueba de los doce discos…………………………………………………….. 64 
6.3 Test modificado de Hodge…………………………………………………….. 66 
6.4 Conservación de muestras……………………………………………………. 68 
 
6.5 Cálculo de frecuencia…………………………………………………………... 69 
6.6 Cálculo de efecto clavulánico………………………………………………… 69 
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………………………....... 71 
7.1 Datos obtenidos del sistema automatizado Phoenix 100 Becton 
Dickinson (BD)………………………………………………………………………... 
 
71 
7.2 Prueba de los doce discos…………………………………………………….. 73 
7.3 Test modificado de Hodge…………………………………………………….. 79 
7.4 Comparación entre sistema automatizado, prueba de doce discos y 
test modificado de Hodge………………………………………………………….. 
 
80 
8.CONCLUSIONES……………………………………………………………………. 83 
9. PERSPECTIVAS……………………………………………………………………. 84 
10. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………....... 85 
11. ANEXO…………………………………………………………………………….. 99 
11.1 Tabla de límites de resistencia para lectura de Prueba de los 12 
discos……………………………………………………………………………………. 
 
99 
11.2 Tabla de información general de las cepas utilizadas en el estudio…. 100 
11.3 Tabla de resultados de Prueba de los 12 discos………………………… 105 
11.4 Tabla de resultados de Test modificado de Hodge……………………… 111 
 
 
11.5 Resultados de las pruebas de 12 discos y Test modificado de Hodge 
 
 vs resultados del sistema automatizado…………………………...................... 
 
113 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
ABREVIATURAS 
AmpC Beta-lactamasa que actúa sobre Aminopenicilinas Cefalosporinas 
ATM Aztreonam 
°C Grados Celsius 
CAZ Ceftazidima 
CLA Ácido clavulínico 
CMI Concentración mínima inhibitoria 
CMN Centro Médico Nacional 
CRE Enterobacterias productoras de carbapenemasas 
CRO Ceftriaxona 
CST Caldo Soya-Tripticaseína 
CTT Cefotetán 
CTX Cefotaxima 
CTX-M Tipo de Beta-lactamasa de espectro extendido que posee la capacidad para 
hidrolizar CTX, FEP y CAZ 
DNA Ácido desoxirribonucleico 
EDTA Ácido etilendiaminotetraacético 
ESBL o BLEE Beta-lactamasas de espectro extendido 
ETP Ertapenem 
FEP Cefepime 
FOX Cefoxitina 
IAAS Infecciones asociadas a la atención de la salud 
IPM Imipenem 
 
2 
 
LB Caldo luria 
MEM Meropenem 
MH Agar o placas de Müller Hinton 
MHT Test modificado de Hodge 
mL Mililitro 
mm Milímetro 
µg microgramo 
MRSA Staphylococcus aureus meticilina resistentes 
NDM Metalo-beta-lactamasa Nueva Delhi 
PBP Proteínas de unión a penicilina 
SHV Sulfhídrilo variable (un tipo de beta-lactamasa de Espectro Extendido) 
TEM Temoneira (un tipo de beta-lactamasa de Espectro Extendido) 
UCI Unidad de Cuidados Intensivos 
UMAE Unidad Médica de Alta Especialidad 
VRE Enterococcus Vancomicina resistentes 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
1. RESUMEN 
La aparición de Infecciones asociadas a la atención de la salud (IAAS) causadas por 
bacterias multirresistentes; (CDC, 2016) son un problema de salud pública, debido a que 
este tipo de infecciones al presentarse en pacientes inmunocomprometidos, aumentan 
tiempo, duración de la enfermedad, costo de asistencia y riesgo de muerte.(Lastra, Rivas, 
Silva, Ulloa, Pinto, & Vidal, 2014) Las infecciones asociadas a la atención de la salud, 
anteriormente conocidas como infecciones nosocomiales o intrahospitalarias, se definen 
como la multiplicación de un patógeno en el paciente o el personal de salud que puede o 
no presentar sintomatología, y que fue adquirido dentro de un hospital o unidad médica. 
(NOM-045-SSA2-2005, 2009) 
Los grupos bacterianos y bacterias que presentan multirresistencia, que pueden causar 
la muerte son: las enterobacterias productoras de carbapenemasas (CRE), los 
Staphylococcus aureus meticilina-resistente (MRSA), enterobacterias productoras de 
beta-lactamasas de espectro extendido (BLEE), los enterococos vancomicina-resistentes 
(VRE), Pseudomonas spp. multirresistentes y Acinetobacter spp. multirresistente. (CDC, 
2016) 
La facilidad que tienen las bacterias para adquirir o intercambiar material genético explica 
la velocidad con la que se desarrolla la resistencia a antibióticos. (Hernáez, & Leiva, 2005) 
En los últimos años, uno de los mecanismos de resistencia bacteriana más importante 
en enterobacterias es la producción de beta-lactamasas: beta-lactamasas de espectro 
extendido (BLEE), AmpC y las más preocupantes las de tipo carbapenemasa. Pues esto 
limita la terapia eficaz para la erradicación del microorganismo. (García-Gómez, Guío, 
Hernández, Vilar, & Pijoán, 2015) 
 
4 
 
Para detectar este tipo de fenotipos de resistencia hay diferentes pruebas, tales como: 
1. Test modificado de Hodge: Que es un test de tamizaje que, permite detectar la 
producción de carbapenemasas en Enterobacteriaceae, (Franklin, Cockerill, & Patel, 
2015) 
2. Prueba de los doce discos: Es una prueba confirmatoria para detectar en bacterias de 
la familia Enterobacteriaceae la producción de BLEE, AmpC, K1 o KPC. 
(Schreckenberger, & Rekasius, 2012)Este tipo de pruebas de detección de fenotipos de resistencia permiten obtener 
información muy valiosa para llevar a cabo una vigilancia epidemiológica adecuada. 
La vigilancia epidemiológica es entendida como la recaudación de información para 
emprender una acción del control de infecciones. (Pujol, 2016) 
El objetivo de este trabajo fue describir los fenotipos de resistencia a antibióticos en 
enterobacterias, provenientes de un banco de cepas bacterianas relacionadas a IAAS de 
tres hospitales de la Ciudad de México. 
La hipótesis planteada fue la siguiente: Las bacterias de la familia Enterobacteriaceae 
pueden poseer resistencia bacteriana a antibióticos, para verificarse, se deberán realizar 
métodos fenotípicos que permitan detectarla. 
Las cepas bacterianas analizadas en el estudio pertenecen a la familia 
Enterobacteriaceae específicamente del género Escherichia coli y Klebsiella, que 
corresponden al período 2014 (enero-marzo) y 2015 (enero-marzo); estas cepas 
bacterianas fueron aisladas en un principio, de pacientes con infecciones asociadas a la 
atención de la salud (IAAS), las cuales se encontraban en un banco de cepas bacterianas 
 
5 
 
conservadas a -70°C; del total de las cepas bacterianas conservadas relacionadas a las 
IAAS, sólo se analizaron 100. Estas cepas están registradas en una base de datos 
realizada con información obtenida del sistema automatizado Phoenix 100 Becton 
Dickinson®, en la cual se tiene identificación y susceptibilidad del microorganismo. Los 
criterios de exclusión para la realización de este estudio fueron: que aquellas bacterias 
que eran diferentes del género E. coli y Klebsiella, a pesar de pertenecer a la familia de 
las enterobacterias, fueron descartadas del estudio debido a su resistencia innata, como 
es el caso de Enterobacter cloacae. 
Los estudios realizados fueron: la Prueba de los doce discos y el Test modificado de 
Hodge. 
Los resultados obtenidos, fueron colocados en una hoja de cálculo del programa Excel 
2016. Se obtuvieron los siguientes porcentajes: los tres servicios con mayor incidencia 
de IAAS son: 30% Medicina Interna,18% Unidad de cuidados intensivos (UCI) y 13% 
Cirugía. Para las cepas bacterianas analizadas se obtuvieron los siguientes porcentajes: 
56% pertenecen a E. coli, mientras que 39% de ellas fueron K. pneumoniae y 5% fueron 
K. oxytoca. De la Prueba de los doce discos los porcentajes obtenidos fueron: 85% 
presentaron BLEE; de este 85% un 55.3% que corresponde a 47 cepas bacterianas que 
fueron analizadas tuvieron el fenotipo BLEE, del mismo 85% un 44.7% que corresponde 
a 38 cepas bacterianas que fueron estudiadas presentaron el fenotipo de BLEE y posible 
producción de carbapenemasas. Un 3% de las cepas presentaron el fenotipo AmpC, del 
cual sólo el 33.3% el cual corresponde a una cepa bacteriana, presentó producción de 
carbapenemasa. Por último, un 12% de las cepas analizadas no presentaron ningún 
fenotipo de resistencia. En el Test modificado de Hodge 25% produjeron 
carbapenemasas de tipo KPC u OXA-48. 
 
6 
 
La Prueba de los doce discos y el Test modificado de Hodge permitieron observar los 
diferentes fenotipos presentes en los hospitales involucrados en este estudio, viendo así 
que la utilidad de estas pruebas implica no sólo medir la frecuencia también son útiles 
para verificar el comportamiento de estas cepas bacterianas relacionadas a las IAAS. 
 
7 
 
2. ANTECEDENTES 
2.1 ANTIBIÓTICOS 
Los antibióticos son sustancias químicas producidas por microorganismos (bacterias y 
hongos), de igual manera pueden ser semi-sintéticas o sintéticas(Madigan, 2009), que 
matan o impiden el crecimiento de ciertas clases de microorganismos sensibles y que, 
por tanto, permiten un tratamiento etiológico por excelencia en aquellos pacientes que 
sufren procesos infecciosos.(García-Vázquez, & Hernández -Torres, 2015) Debido a que 
los agentes antimicrobianos pueden interferir en diferentes funciones que lleva a cabo la 
bacteria, tales como: la síntesis de sus ácidos nucleicos, de proteínas, o para el 
procesamiento de aminoácidos o azúcares del medio, necesarios para la biosíntesis de 
su pared o membranas celulares. (Molina, 2015) 
Los antibióticos pueden clasificarse de dos maneras: por su mecanismo de acción y por 
su estructura química y se denominan como familias o clases de antibióticos. (Molina, 
2015) Las familias más importantes son: 
1. Beta-lactámicos. 
2.Aminoglucósidos. 
3.Tetraciclinas. 
4. Glucopéptidos. 
5.Quinolonas y fluroquinolonas. 
6.Sulfamidas. 
7.Macrólidas. 
8.Polimixinas.
 
A continuación, se realizará una breve descripción de cada familia. 
 
 
 
8 
 
2.1.1 Beta-Lactámicos 
Constituyen la familia más numerosa de antimicrobianos y la más utilizada en la práctica 
clínica. Se trata de antibióticos de acción bactericida lenta, con actividad dependiente del 
tiempo, que en general tienen buena distribución y escasa toxicidad. (Suárez, & Gudiol, 
2009) Los beta-lactámicos son inhibidores selectivos de la síntesis de la pared celular 
bacteriana y, por tanto, son activos contra las bacterias en proliferación. (Brooks, Carroll, 
Butel, Morse, & Mietzner, 2010) 
La presencia del anillo beta-lactámico define químicamente a esta familia de antibióticos. 
(Suárez, & Gudiol, 2009) El cual consiste en un anillo heterocíclico de cuatro átomos, tres 
de carbono y uno de nitrógeno. (García-Vázquez, & Hernández-Torres, 2015). Además 
este determina el mecanismo de acción. No obstante, para que el beta-lactámico sea 
activo, es preciso que esté unido a otros radicales (habitualmente otros anillos). La 
asociación de diferentes tipos de cadenas lineales, junto con las características propias 
de este esqueleto básico formado por los dos anillos (llamado núcleo), modifica las 
propiedades del compuesto resultante y da lugar a los diferentes grupos de antibióticos 
beta-lactámicos: penicilinas, cefalosporinas, carbapenémicos, monobactamas e 
inhibidores de las beta-lactamasas. (Suárez, & Gudiol, 2009) El mecanismo de acción de 
los beta-lactámicos radica en el ensamble del fármaco a los receptores celulares 
conocidos como proteínas de unión a penicilina que proviene del término en inglés 
penicillin binding proteins (PBP). Al unirse un beta-lactámico al receptor, se inhibe la 
reacción de transpeptidación y se bloquea la síntesis de peptidoglucano, lo cual conlleva 
a la eliminación o inactivación de un inhibidor de las enzimas autolíticas en la pared 
celular y se lisa la célula bacteriana. (Brooks, Carroll, Butel, Morse, & Mietzner, 2010) 
 
9 
 
2.1.1.1 Penicilinas. 
Las penicilinas se biosintetizan a partir de hongos filamentosos del género Penicillium (p. 
ej., Penicillum notatum). (Brooks, Carroll, Butel, Morse, & Mietzner, 2010) Las penicilinas 
tienen una estructura central común que contiene un anillo beta-lactámico denominado 
núcleo, (Tortora, et-al, 2007) que es un anillo de tiazolidina que se adhiere al anillo beta-
lactámico que presenta un amino libre. (Brooks, Carroll, Butel, Morse, & Mietzner, 2010) 
Como a continuación se muestra en la Figura 1.0 
 
 
 
 
Las penicilinas se pueden dividir de acuerdo a su actividad antimicrobiana como: 
1) Penicilinas naturales: Las cuales poseen mayor actividad contra microorganismos 
Gram-positivos y espiroquetas, pero son fáciles de hidrolizar por las beta-lactamasas y 
bilis en medio ácido (p. ej., penicilina G, procaína y benzatina) (Brooks, Carroll, Butel, 
Morse, & Mietzner 2010; Zaffiri, Gardner, & Toledo-Pereyra 2012 ) 
2) Penicilinas semi-sintéticas: la actividad contra microorganismos Gram-positivos es 
disminuida y aumenta su actividad contra Gram-negativos, pero son destruidas por las 
beta-lactamasas (p.ej., ampicilina, amoxicilina, cloxacilina, metacilina, dicloxacilina y 
oxacilina) (Zaffiri, Gardner, & Toledo-Pereyra 2012 ) 
Figura 1.0: Estructura química general de las 
penicilinas. Fuente: Suárez, &Gudiol, 2009. 
 
 
10 
 
3) Penicilinas resistentes a penicilinasas: Lo particular de estas penicilinas (p. ej., 
carbenicilina, tircacilina y piperacilina) es que son resistentes a penicilinasas de tipo 
cromosómico, lo que permite que tengan un mayor espectro contra las bacterias como: 
cocos Gram-positivos, Gram-negativas y anaerobios. (Zaffiri, Gardner, & Toledo-Pereyra 
2012 ) 
2.1.1.2 Cefalosporinas. 
Antibiótico biosintetizado por hongos filamentosos del género Cephalosporium que son 
llamadas cefalosporinas, (Brooks, Carroll, Butel, Morse, & Mietzner 2010) La estructura 
química de éstas conservan el anillo beta-lactámico, pero tienen un anillo dihidrotiazínico 
de 6 átomos, en lugar del anillo tiazolidínico de 5 átomos que tienen las penicilinas. 
(Madigan, 2009) como a continuación se observa en la Figura 2.0 
 
 
 
 
Las cefalosporinas más utilizadas en salud pública son antibióticos semi-sintéticos que 
tienen un espectro de acción más amplio que las penicilinas, suelen ser más resistentes 
a las beta-lactamasas. (Madigan, 2009) Las cefalosporinas se dividen en cuatro grupos 
principales o “generaciones” (Tabla 1.0) (Brooks, Carroll, Butel, Morse, & Mietzner 2010) 
 
Figura 2.0: Estructura química general de 
cefalosporinas. Fuente: Suárez, & Gudiol, 
2009. 
 
 
11 
 
Las cefalosporinas de primera generación son muy activas sobre los cocos Gram-
positivos; en generaciones posteriores, han perdido parte de esta actividad, en beneficio 
de una actividad mayor frente a bacilos Gram-negativos. Sin embargo, todas las 
cefalosporinas son inactivas frente a enterococos, estafilococos resistentes a la meticilina 
y Listeria monocytogenes. (Suárez, & Gudiol, 2009) 
Tabla 1.0: Principales grupos de cefalosporinas. 
Primera 
Generación 
Segunda 
Generación 
Tercera 
Generación 
Cuarta 
Generación 
Cefalotina Cefamandol Cefotaxima Cefepima 
Cefapirina Cefuroxima Ceftizoxima 
Cefazolina Cefonicida Ceftriaxona 
Cefalexina Ceforanida Ceftazidima 
Cefradina Cefaclor Cefoperazona 
Cefadroxilo Cefoxitina Cefixima 
 Cefotetán Cefpodoxima 
proxetilo 
 
 Cefprozil Ceftibutén 
 Cefuroxima acetilo Cefdinir 
 Cefmetazol 
 
 
 
Fuente: Brooks, Carroll, Butel, Morse, & Mietzner, 2010 
 
12 
 
2.1.1.3 Carbapenémicos. 
Son antibióticos que poseen el anillo beta-lactámico de mayor amplio espectro, actividad 
y resistencia a las beta-lactamasas, incluidas las beta-lactamasas de amplio espectro. 
(García-Vázquez, & Hernández-Torres, 2015) Los carbapenémicos derivan de un 
azobiciclo formado por la condensación de un anillo beta-lactámico y otro pirrolidínico de 
5 miembros e insaturado. (Figura 3.0) (Fresnadillo, García, García, & García, 2010) Los 
carbapenémicos juegan un rol crítico en el armamento de antibióticos. (Papp K., 
Endimiani A., Taracila M., & Bonomo R., 2011) Se dividen en dos grupos según tengan o 
no actividad frente a P. aeruginosa, perteneciendo al primero: imipenem, meropenem y 
doripenem y al segundo ertapenem. (García-Vázquez, & Hernández-torres, 2015) 
 
 
 
 
 
1) Imipenem: demostró tener gran afinidad para los PBPs y gran estabilidad con respecto 
a beta-lactamasas. Pero es susceptible a la enzima dehidropeptidasa I. (Papp, Endimiani, 
Taracila, & Bonomo, 2011) El imipenem en in vitro tiene mayor actividad contra patógenos 
Gram-positivos. (Zhanel, Wiebe, Dilay, Thomson, Rubinstein, Hoban, Noreddin, & 
Karlowsky, 2007) 
2) Meropenem tiene un espectro semejante al de imipenem, aunque es algo menos activo 
frente a cocos Gram-positivos y más activo frente a enterobacterias, B. cepacia, H. 
influenzae, Neisseria y P. aeruginosa. (García-Vázquez, & Hernández-Torres, 2015) 
Figura 3.0: Estructura química general de 
carbapenémicos. Fuente: Suárez, & Gudiol, 
2009. 
 
 
13 
 
Pero no tiene mucha actividad contra Acinetobacter baumannii. (Zhanel, Wiebe, Dilay, 
Thomson, Rubinstein, Hoban, Noreddin, & Karlowsky, 2007) 
3) Doripenem es el carbapenem de última aparición y comparte un espectro 
antimicrobiano similar al de meropenem. Es algo más activo que el meropenem frente a 
P. aeruginosa y frente a Acinetobacter. (García-Vázquez, & Hernández-Torres, 2015) 
4) Ertapenem es el único miembro actualmente comercializado de los carbapenémicos 
sin actividad antipseudomónica. Es activo frente a bacterias Gram-positivas aerobias. 
(García-Vázquez, & Hernández-Torres, 2015) Presenta actividad disminuida contra 
bacterias productoras de enzimas tipo BLEEs y AmpC, pero se mantiene su efecto contra 
éstas. (Morales, 2003) 
2.1.1.4 Monobactámicos. 
El principal antibiótico monobactámico es el aztreonam (Figura 4.0) (Rang, Dale, Ritter, 
Flower, & Henderson, 2012) que es un beta-lactámico monociclitol. Su principal 
aportación reside en poder administrarse en pacientes con hipersensibilidad de tipo 2 a 
penicilina o cefalosporinas. (García-Vázquez, & Hernández-Torres, 2015) Posee una 
actividad excelente sobre bacterias Gram-positivas aerobias y facultativas, (Suárez, & 
Gudiol, 2009) también enterobacterias. Las BLEE, carbapenemasas de clase A, C y D y 
la hiperproducción de AmpC inactivan al aztronam pero la molécula es resistente a la 
hidrólisis por metalo-beta-lactamasas. (García-Vázquez, & Hernández-Torres, 2015) 
 
 
 Figura 4.0: Estructura química general de monobactámicos. Fuente: Suárez, & Gudiol, 2009. 
 
 
14 
 
2.1.2 Inhibidores de beta-lactamasas. 
El primer inhibidor de las beta-lactamasas comercializado en la década de 1980 fue el 
ácido clavulánico, cuyo nombre deriva de Streptomyces clavuligerus que produce este 
metabolito. Sin embargo, la similitud en la estructura química permite a la molécula 
interactuar con la enzima beta-lactamasa. Todos los inhibidores de beta-lactamasas 
(ácido clavulánico, sulbactam y tazobactam) tienen estructura del anillo beta-lactámico, 
pero poseen una actividad antibacteriana mínima, con excepción del sulbactam frente a 
Acinetobacter baumannii. (Suárez, C., & Gudiol, F., 2009) El ácido clavulánico es un 
inhibidor suicida, se une covalentemente al sitio activo de un residuo de serina de las 
beta-lactamasas. (García-Vázquez, & Hernández-Torres, 2015) 
Los efectos que se consiguen al administrar un inhibidor beta-lactámico son la 
restauración de la actividad original del antibiótico sobre los microorganismos que se han 
hecho resistentes por la producción de beta-lactamasas y la ampliación del espectro de 
aquellos que las producen de forma natural. 
 
 
 
 
 
 
Figura 5.0: Estructura química general de inhibidores de 
beta-lactamasas. Fuente: Suárez, & Gudiol, 2009. 
 
 
15 
 
2.1.3 Aminoglucósidos. 
La estructura química general de los aminoglucósidos (Figura 6.0) se compone de 
aminoazúcares unidos por enlaces glucosídicos a un alcohol cíclico hexagonal con 
grupos amino (aminociclitol) (Molina, Cordero, Palomino, & Pachón, 2009) En la 
actualidad, el grupo lo comprende: estreptomicina, neomicina, kanamicina, amikacina, 
gentamicina, tobramicina, sisomicina, netilmicina y otras. (Rang, Dale, et-al, 2012) Los 
aminoglucósidos actúan uniéndose a la subunidad 30S del ribosoma bacteriano, esto 
conlleva a la inhibición de la síntesis proteica, lo cual conduce a la muerte del 
microorganismo. (Molina, Cordero, Palomino, & Pachón, 2009) Estos antibióticos 
poseen capacidad bactericida ante bacilos Gram-negativos aerobios, como 
Enterobacteria spp., Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter spp. (Santiago, Esquirol, 
Fernández, & Maletá, 2007) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.0: Estructura química de Estreptomicina. Fuente: Pubchem open chemistry 
database 2017 
 
16 
 
2.1.4 Tetraciclinas. 
Las tetraciclinas pertenecen a un grupo de antibióticos con una estructura tetracíclica 
básica (Figura 7.0) y actividad biológica común. (Patiño, & Campos, 2008) Ésta familia 
de antibióticos se divide en aquellos que son de origen natural (clortetraciclina, 
oxitetraciclina, tetraciclina,demeclociclina) y semi-sintéticos (metaciclina, doxiciclina, 
minociclina, limeciclina, rolitetraciclina, tigeciclina) derivados de diferentes especies de 
Streptomyces spp. (Vicente, & Pérez-Trallero, 2010) Su mecanismo de acción consiste 
en la unión reversible a los receptores de la subunidad 30S del ribosoma bacteriano y de 
esta manera se bloquea la fijación del aminoacil-tRNA al sitio aceptor en el complejo 
mRNA-ribosoma, esto evita la incorporación de nuevos aminoácidos a la cadena 
peptídica en crecimiento, y se inhibe la síntesis de proteínas. (Patiño, & Campos, 2008) 
Las tetraciclinas son antibióticos bacteriostáticos de amplio espectro. Eficaces contra 
microorganismos Gram-positivos y Gram-negativos, aerobios y anaerobios. Son también 
activos contra bacterias resistentes a los antibióticos beta-lactámicos como la Ricketssia. 
(Patiño, & Campos, 2008) 
 
 
 
 
 Figura 7.0: Estructura química general de las tetraciclinas, Fuente: Patiño, & Campos, 2008. 
 
17 
 
2.1.5 Glucopétidos 
Los glucopéptidos son moléculas de estructura compleja que contienen un heptapéptido 
como estructura central. (Pigrau,2003) La vancomicina (Figura 8.0) y la teicoplanina son 
ejemplo de glucopéptidos. (Rang, Dale, et-al, 2012) Su mecanismo de acción es sobre la 
segunda fase de la síntesis de la pared de la bacteria, inhibiendo la formación del 
peptidoglucano. Su mecanismo es diferente al de los beta-lactámicos, las cuales actúan 
inhibiendo la tercera fase de la síntesis de la pared bacteriana, lo cual explica la ausencia 
de resistencias cruzadas entre los glucopéptidos y los beta-lactámicos. (Pigrau C., 2003) 
Es eficaz, sobre todo, contra bacterias Gram-positivas. (Rang, Dale, et-al, 2012) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8.0: Estructura química de la vancomicina. 
Fuente: Garza, Vilchis & Calderón, 2003 
 
18 
 
2.1.6 Quinolonas y fluroquinolonas 
Las quinolonas son la familia de antibióticos que tienen mayor desarrollo. El primero de 
estos compuestos, el ácido nadalíxico, fue descrito por Lescher y col., en 1962. La 
estructura básica de las quinolonas consiste en: dos anillos heterocíclicos fusionados de 
6 miembros cada uno; (Figura 9.0) la inserción de una molécula de flúor en la posición 
6 (Garza, Vilchis & Calderón,2003) modifica de manera importante su actividad 
antimicrobiana, proveyéndolas de una baja toxicidad y un amplio espectro de actividad, 
además de modificar las propiedades farmococinéticas; estos nuevos agentes 
denominados fluoroquinolonas, fueron sintetizados a partir de 1978, poseen una mayor 
actividad contra especies Gram-positivas y Gram-negativas. (Campos, Martínez, & 
Mendoza, 2008) Mientras que las quinolonas son sólo activas frente a microorganismos 
Gram-negativos con excepción de Pseudomonas spp. Y otros bacilos Gram-negativos no 
fermentadores. (Cué, Morejón, & Salup, 2005) 
El mecanismo de acción que poseen, es: que penetran a través del canal acuoso de las 
porinas, uniéndose a las topoisomerasas bacterianas e inhibiéndolas. Las 
topoisomerasas son enzimas que regulan el superenrrollamiento y desenrrollamiento del 
DNA bacteriano. (Campos, Martínez, & Mendoza, 2008) 
 
 
 
 
Figura 9.0: Estructura básica de quinolonas y 
fluoroquinolonas. Fuente: Garza, Vilchis & 
Calderón, 2003. 
 
19 
 
2.1.7 Sulfamidas. 
Las sulfamidas derivan de la sulfanilamida. Debido a que su estructura es similar al ácido 
paraaminobenzoico (PABA) (Figura 10.0), el cual es un factor requerido por las bacterias 
para la síntesis del ácido fólico. El mecanismo de acción de las sulfamidas consiste en 
que la bacteria toma la sulfa para sintetizar el ácido fólico, el cual, al no formarse, la 
síntesis de precursores de los ácidos nucleicos bacterianos se detiene y por tanto la 
célula bacteriana muere. (Vicente, & Pérez-Trallero, 2010) 
Las sulfamidas fueron los primeros agentes microbianos eficaces empleados en el 
tratamiento de infecciones producidas por Gram-positivos, Gram-negativos, T. gondii y 
P. jirovecii. (Rang, Dale, et-al., 2012). pero posteriormente desarrollaron resistencia. 
(Vicente, & Pérez-Trallero, 2010) 
 
 
 
 
 
 
 
 
A) B) 
Figura 10.0: A) Estructura de ácido paraaminobenzoico. B) Estructura 
de sulfamida. Fuente: Vicente, & Pérez-Trallero, 2010 
 
20 
 
2.1.8 Macrólidos. 
El término macrólido se relaciona con la estructura, un anillo lactónico de muchos 
miembros al que se unen uno o más desoxiazúcares. El principal macrólido y los 
antibióticos relacionados son la eritromicina (Figura 11.0), claritromicina y la azitromicina. 
Estos fármacos se unen a la subunidad 50S del ribosoma bacteriano, lo que inhibe la 
síntesis proteica bacteriana mediante su efecto sobre la translocación. (Rang, Dale, et-
al., 2012) Los macrólidos presentan una elevada actividad frente a bacterias aerobias 
Gram-positivas. La mayoría de las bacterias Gram-negativas presentan resistencia 
intrínseca a los macrólidos, con la excepción de Campilobacter jejuni, Moraxella 
catarrhalis y Neisseria spp. (Lorenzo, Alfaro, Lizasoain, Leza, Moro, & Portolés, 2008) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11.0: Estructura de Eritromicina. Fuente: Pubchem open 
chemistry database 2017 
 
 
21 
 
2.1.9 Polimixinas 
Existen cinco diferentes tipos de polimixinas (A-E) de las cuales, sólo polimixina B y 
colistina (E) (Figura 12.0) son utilizadas en la práctica. Su estructura química consiste en 
un decapéptido cíclico catiónico unido a un ácido graso. La diferencia estructural que 
existe entre la polimixina B y la colistina es que en la porción peptídica hay una D- leucina 
en la colistina y una D-fenilalanina en la polimixina B. (Molina, Cordero, et-al., 2009) El 
sitio en el que se lleva a cabo la acción de las polimixinas, es la membrana externa. El 
mecanismo de acción es el siguiente: la parte polipeptídica que es catiónica, interactúa 
con la parte aniónica de la membrana celular bacteriana que son los lipopolisacáridos de 
las bacterias Gram-negativas, al interactuar provoca que la parte polipeptídica desplace 
iones Magnesio (Mg2+) y Calcio (Ca2+), lo que desestabiliza la parte negativa del 
lipopolisacárido, esto produce una alteración en la membrana externa. Lo cual provoca 
un aumento de la permeabilidad en la envoltura celular, subsecuentemente conlleva a la 
muerte de la bacteria. (Coria, Morayta, & Gutiérrez, 2011) Las polimixinas mantienen 
actividad bactericida frente a la mayoría de bacilos Gram- negativos aerobios, incluyendo 
las cepas de los no fermentadores multirresistentes. Su excepción más notable es contra 
Proteus spp. (Molina, Cordero, et-al., 2009) 
 
 
 
 
Figura 12.0: Estructura química de la Colistina. Química Alkano Fuente: http://quimicaalkano.com/product/colistin-
sulfato/ 2016 
 
 
22 
 
En la actualidad la mayoría de los antibióticos han generado resistencia en bacterias, de 
lo cual a continuación se hablará. 
2.2 RESISTENCIA BACTERIANA 
La resistencia bacteriana es la capacidad, que tienen los microorganismos, para tolerar 
o resistir a los efectos de los antimicrobianos. (INSP, 2015) 
La aparición de cepas resistentes es un fenómeno natural, que ocurre generalmente 
cuando los microorganismos sufren cambios genéticos o presentan un intercambio 
genético que proporciona características de resistencia. Entre los diversos factores que 
han contribuido al incremento significativo de la aparición de resistencia bacteriana se 
puede mencionar la presión selectiva ejercida al prescribir formal o libremente 
medicamentos para uso terapéutico, la utilización generalizada de antibióticos en 
pacientes inmunocomprometidos y en la unidad de cuidados intensivos, el uso de dosis 
o duración inadecuada y el desconocimiento de los perfiles de sensibilidad de los 
microorganismos aislados. La resistencia bacteriana tiene una base genética intrínseca 
y una adquirida. (Pérez, & Robles, 2013) 
En la actualidad no se puede solamente hablar demicroorganismos resistentes, también 
existen aquellos microorganismos que, gracias al uso indiscriminado de los antibióticos, 
son patógenos resistentes por lo menos a 3 clases de antimicrobianos a la que se habría 
esperado fuera susceptible, a esto se le considera como un microorganismo 
multirresistente. (Paciel, Seija, Prieto, Vignoli, Medina, & Savio, 2011) Las infecciones 
causadas por bacterias multirresistentes, causan una amplia morbilidad y mortalidad sin 
mencionar el costo por estancia hospitalaria y complicaciones. (OMS, 2015) 
 
23 
 
2.2.1 Tipos de resistencia bacteriana. 
2.2.1.1 Resistencia intrínseca 
Es determinado genéticamente, por tal, todos los integrantes de la especie tienen genes 
que permiten la resistencia a los antibióticos y no existe correlación con la dosis de los 
mismos. Un ejemplo es K. pneumoniae que su producción natural de beta-lactamasas, 
permite que sea resistente a las penicilinas (ampicilina y amoxicilina) (Pérez Cano, & 
Contreras, 2013) 
2.2.1.2 Resistencia adquirida 
La resistencia adquirida es una característica propia de una especie bacteriana, que por 
naturaleza es sensible a un antibiótico pero que ha sido modificada genéticamente ya 
sea por mutación o por adquisición de genes de resistencia (plásmidos, transposones e 
integrones). Son evolutivas y su frecuencia depende de la utilización de los antibióticos. 
Los tipos de resistencia adquirida son dos: 
1) Cromosómica: consiste en una mutación espontánea, en el material genético de la 
célula bacteriana, esta mutación es estable. En la primera generación la cantidad de 
bacterias resistentes es muy poca, pero conforme pasa el tiempo, aumentan el número. 
(Waschman, & Degrossi) Un ejemplo de la resistencia cromosómica es la que presentan 
las enterobacterias ante las quinolonas por modificación de la DNA girasa. (Pérez Cano, 
& Contreras, 2013) 
2) Extracromosómica: Es por medio de la adquisición de genes de resistencia a partir de 
una cepa perteneciente a una especie idéntica o diferente, esto está dado por plásmidos, 
transposones e integrones. (Pérez Cano, & Contreras, 2013) Los plásmidos son 
moléculas pequeñas de DNA circular que se encuentran libres en el citosol. Estos son 
elementos extracromosómicos. Bastantes plásmidos tienen la capacidad de replicarse y 
 
24 
 
dar lugar a nuevos plásmidos que se incorporan a las células hijas en el momento de la 
división celular, o bien puede adquirirse por cualquiera de los mecanismos de 
transferencia horizontal. Algunos genes de plásmidos confieren a una bacteria resistencia 
frente a agentes antibacterianos. Por ejemplo, los plásmidos que contienen el gen de la 
beta-lactamasa la cual confiere resistencia a los antibióticos beta-lactámicos. (Nelson D., 
& Cox M., 2009) 
Los transposones son secuencias de DNA (doble cadena) que pueden ser traslocados 
entre cromosomas o de un cromosoma a un plásmido o entre plásmidos, esto gracias a 
un sistema de recombinación propio que, sumado a la capacidad de los plásmidos de 
trasladarse de una célula a otra durante la conjugación, permite la adquisición de genes 
de resistencia entre bacterias de la misma especie o especies distintas, facilitando la 
expansión de la resistencia. Algunos plásmidos y transposones poseen elementos 
génicos denominados integrones que les permite capturar varios genes exógenos 
determinando la aparición de una cepa multirresistente. (Pérez Cano, & Contreras, 2013) 
2.2.2 Mecanismos de resistencia a antibióticos en Enterobacterias. 
Los mecanismos de resistencia a antibióticos son procesos moleculares que utilizan las 
bacterias, para impedir que el antibiótico tenga efecto sobre éstas. (Centrón, 2012) En 
general, existen tres mecanismos de resistencia, que son: 
2.2.2.1 Inactivación del antibiótico por enzimas. 
Las bacterias producen enzimas capaces de destruir o modificar la estructura química del 
antibiótico, provocando que éste pierda su actividad sobre su sitio blanco. (Pérez Cano, 
& Contreras, 2013) Un ejemplo son las enterobacterias, las cuales producen beta-
lactamasas (incluyendo las beta-lactamasas de espectro extendido) (Crespo, 2002) 
 
 
25 
 
2.2.2.2 Alteración de sitio blanco del antibiótico. 
Consiste en la modificación de algunos sitios específicos de la bacteria, como son la 
pared celular, la membrana celular, las subunidades 50S y 30S ribosomales. (Pérez 
Cano, & Contreras, 2013) al haber ésta modificación hay una disminución de afinidad por 
el antibiótico y este no puede cumplir con su función. (Moreno, González & Beltrán, 2009) 
un ejemplo de estas modificaciones son las alteraciones de las enzimas PBPs necesarias 
para la formación de la pared celular, esto da resistencia a beta-lactámicos (Daza, 1998), 
este mecanismo es principal en microorganismo Gram-positivos. (Suárez, & Gudiol, 
2009). 
2.2.2.3 Alteración de barreras de permeabilidad. 
Las bacterias, como anteriormente se ha mencionado van adquiriendo o sufriendo 
mutaciones, y no obstante hay algunas, que permiten que ciertos antibióticos como son 
los beta-lactámicos y aminoglucósidos, no tengan efecto sobre las células bacterianas. 
Estas mutaciones producen porinas en la pared celular, las cuales bloquean el ingreso o 
alteran los sistemas de transporte de estos antibióticos. (Daza, 1998). En bacterias Gram- 
negativas se involucran proteínas transmembranales, membrana externa y citoplasma. 
Estas proteínas forman canales que exportan activamente a un agente microbiano fuera 
de la célula tan rápido como entra. (Pérez Cano, & Contreras, 2013) 
Todo esto da como resultado a la disminución de la concentración del antibiótico en el 
interior de la célula o que no llegue la suficiente cantidad de este, para el exterminio de 
la bacteria. 
 
 
 
 
26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estos mecanismos de resistencia como se mencionó anteriormente pueden ser 
adquiridos mediante la transferencia horizontal de genes por lo que se explicará a 
continuación. 
2.2.3 Transferencia horizontal de genes en bacterias. 
La transferencia horizontal se refiere a la transferencia de información genética a partir 
de otras especies de bacterias. Generalmente, los genes se transfieren sólo entre 
miembros de una misma especie a través del proceso de transmisión vertical; en la 
transferencia horizontal, lo genes pueden pasar entre miembros individuales de 
diferentes especies. (Pierce, 2009) 
 
 
 
Figura 13.0: Mecanismos de resistencia. Fuente: Moreno, González & Beltrán, 2009 (Modificada) 
Modificación del 
sitio blanco del 
antibiótico. 
Enzima 
hidrolítica 
Bomba de 
eflujo 
Porina con sitio de 
entrada mutado 
 
27 
 
2.2.3.1 Conjugación 
La conjugación bacteriana, es un mecanismo codificado por plásmidos, que requiere 
contacto entre células. (Madigan, 2009) El contacto es dado por el pili sexual. Los 
plásmidos son elementos genéticos móviles y circulares, que poseen una replicación 
independiente a la duplicación de la célula bacteriana, dentro de su información genética, 
muchas veces ésta codifica para resistencia bacteriana. (Moreno, González & Beltrán, 
2009) No todos los plásmidos se pueden transmitir por medio de la conjugación, 
solamente pueden ser conjugativos, aquellos que tienen los genes tra. Dentro de este 
grupo de plásmidos se encuentra el factor de fertilidad o plásmido F de E. coli. Este 
plásmido es importante debido a que es el que le da la capacidad de poder conjugarse 
con otras células que no lo posean. El plásmido F contiene más de 40 genes tra, la 
mayoría de los cuales son necesarios para la formación del pili sexual o pili F. (Sánchez, 
2013) 
2.2.3.2 Transformación 
En 1928, Frederick Griffith, un médico inglés, realizó una curiosa observación sobre dos 
cepas de la bacteria neumococo. Lo cual lo llevó a descubrir la transformación que es el 
cambio genético permanente en el que se confieren las propiedades de una cepa, a 
través desus células muertas, a las células vivas de una diferente. (Solomon, Berg, & 
Matin, 2008) La transformación es la captura de DNA extracelular del medio, que pasa a 
formar parte del material genético del organismo, y este puede expresarlo. (Moreno, 
González & Beltrán, 2009) Para que la célula bacteriana pueda adquirir este DNA 
exógeno, se requiere que la célula sea competente (apta para recibir DNA exógeno). Lo 
cual se logra mediante diversas técnicas en el laboratorio como son: microelectroporación 
 
28 
 
y choque térmico. (Sánchez, 2013) De igual manera la transformación puede darse de 
forma natural. 
2.2.3.3 Transducción 
Es un mecanismo de transferencia genética, donde el DNA bacteriano se transfiere de 
una célula donadora a una receptora, por medio de un virus que infecta bacterias, 
denominado bacteriófago o fago. (Tortora, Funke, & Case, 2007) Hay dos tipos de 
transducción: 
1) Transducción generalizada: Se caracteriza porque cualquier gen del cromosoma 
donador se puede transferir al receptor. El DNA derivado de prácticamente cualquier 
fragmento del genoma del hospedador es empaquetado en el interior del virión maduro 
en lugar del genoma vírico. 
2) Transducción especializada: Permite una transferencia extremadamente eficiente, 
pero es selectiva y sólo se transfiere una pequeña parte del cromosoma bacteriano. El 
DNA de una región específica del cromosoma del hospedador se integra directamente 
en el genoma del virus. (Madigan, 2009) 
La transducción puede ser un evento habitual de transferencia de DNA en hábitats 
naturales. Junto con la transformación, tiene la ventaja sobre la conjugación, ya que no 
exigen el contacto físico, ni la viabilidad de la célula donadora y receptora. Por otro lado, 
la transducción tiene una enorme ventaja sobre la transformación, puesto que el DNA se 
encuentra protegido en la transducción por la cápside y en la transformación el DNA se 
encuentra desprotegido para ser cortado por nucleasas del medio. (Jiménez, 1982) 
 
 
 
29 
 
El mecanismo de resistencia que se estuvo monitoreando para este estudio fue la de 
producción de enzimas que inactivan al antibiótico, para ello a continuación se tiene la 
información pertinente para estas enzimas cómo actúan, qué características fenotípicas 
tienen y contra que antibióticos fueron diseñadas. 
2.3 BETA-LACTAMASAS 
Los antibióticos beta-lactámicos en su momento fueron eficaces, pero años después de 
su salida al mercado, se presentaron los primeros casos de resistencia a estos 
antibióticos, esto es causado por algunas bacterias productoras de beta-lactamasas. 
(Mena, José, González, & Josefina, 2009) 
Las beta-lactamasas son el principal mecanismo de resistencia bacteriana a los 
antibióticos beta-lactámicos. Son enzimas que actúan rompiendo el enlace amídico del 
anillo beta-lactámico (Figura 14.0), previa unión al grupo carboxilo, lo que provoca que 
el antibiótico (como penicilinas, cefalosporinas y carbapenémicos) pierdan la capacidad 
de unirse a las proteínas de unión a penicilina (PBP); cuya producción está controlada 
por un gen, bien sea cromosómico o transferido por plásmidos o transposones. (Mena, 
José, González, & Josefina, 2009) Las beta-lactamasas pueden sintetizarse de forma 
permanente o constitutiva, las bacterias que las producen de esta manera son: E. coli, 
Shigella spp., y Proteus mirabilis. De igual manera las beta-lactamasas pueden 
producirse en presencia de un agente inductor, lo cual se conoce como beta-lactamasas 
inducibles, las bacterias que presentan esta forma de producción son: Pseudomonas 
aeruginosa, Enterobacter spp., Citrobacter spp., Serratia spp., Morganella spp., y 
Providencia rettgeri. (Carrillo, & García, 2008). 
 
 
 
30 
 
 
 
 
 
 
 
 
Las beta-lactamasas se pueden clasificar principalmente atendiendo dos esquemas: La 
clasificación molecular de Ambler y la clasificación funcional de Bush, Jacoby y Madeiros. 
A) La clasificación de Ambler se basa en la estructura molecular de la beta-lactamasa y 
su secuencia de aminoácidos. Esta clasificación que, en forma inicial, fue introducida por 
Ambler en 1980, reconoce cuatro tipos moleculares designados A hasta D. Los tipos A, 
C y D incluyen grupos de enzimas relacionados por su evolución que poseen serina en 
su zona activa. Las beta-lactamasas de tipo B tienen una o dos moléculas de zinc en su 
zona activa y son inhibidas por EDTA. (Cavalieri, I., Harberk, Y., McCarter & Stephen J., 
2005) 
B) El modelo funcional de clasificación de las beta-lactamasas, propuesto por Bush, 
Jacoby y Medeiros (B-J-M) en 1995, (Cavalieri, I., Harberk, Y., McCarter & Stephen J., 
2005) Se basa en las características fisicoquímicas, el espectro de hidrólisis y la 
capacidad de ser inhibidas por ácido clavulánico y tazobactam o quelantes de cationes 
divalentes (EDTA) (Paciel, Seija, Prieto, Vignoli, Medina, & Savio, 2011) 
o Grupo 1: cefalosporinasas que no son adecuadamente inhibidas por el ácido 
clavulánico. 
Figura 14.0: Acción de beta-lactamasas. Fuente: 
Carrillo, & García, 2008. 
 
31 
 
o Grupo 2: penicilinasas, cefalosporinasas y carbapenemasas que generalmente 
son inhibidas por inhibidores de beta-lactamasas como el ácido clavulánico, 
sulbactam y tazobactam. Los subgrupos también se definen de acuerdo a las 
tasas de hidrólisis de carbenicilina o cloxacilina (oxacilina) producidas por las 
penicilinasas del Grupo 2. 
o Grupo 3: metalo-beta-lactamasas que hidrolizan penicilinas, cefalosporinas, y 
carbapenémicos que son inhibidas por EDTA y no por inhibidores 
estructuralmente relacionados a los beta-lactámicos. 
o Grupo 4: penicilinasas que son inhibidas adecuadamente por el ácido 
clavulánico. (Cavalieri, I., Harberk, Y., McCarter & Stephen J., 2005) 
En la Tabla 2.0 se encuentran ambas clasificaciones y las características que tienen las 
enzimas, con ejemplo de ellas. 
Tabla 2.0 Clasificación de las beta-lactamasas. 
 
 
Grupo 
(B-J-M) 
Características Clase 
molecular 
(Ambler) 
Inh 
AC 
Inh 
EDTA 
Enzimas 
representativas 
1 Cefalosporinasas C - - AmpC;MIR-1 
2a Penicilasas A + - PCI (S. aureus) 
2b Enzima de amplio espectro A + - TEM1,2;SHV1 
2be Enzima de amplio espectro 
(BLEE) 
A + - TEM3-28;SHV2-6 
2br Enz de amplio espectro 
resistente a inh 
A + - TEM30-36;TRC-1 
2c Carbenicilinasas A + - PSE-1;CARB3 
2d Cloxacilinasas D + - OXA1-11;PSE-2 
2e Cefalosporinasas A + - P. vulgaris 
2f Carbapenemasas A + - IMI1,NMCA,Sme1 
3 Metalo-beta-lactamasas B - + L1 (S. maltophilia) 
4 Penicilinasas ND - ? B. cepacia 
Fuente: Carrillo & García, 2008. 
Inh: Inhibidores, AC: ácido clavulánico, ND: No determinado 
 
32 
 
A continuación, se hablará de los tipos de beta-lactamasas de importancia clínica. 
2.3.1 Beta-lactamasas de Espectro Extendido 
Por definición las beta-lactamasas de Espectro Extendido comúnmente conocidas como 
BLEEs por sus siglas en español o ESBLs por sus siglas en inglés, son enzimas capaces 
de hidrolizar penicilinas y cefalosporinas de tercera y cuarta generación y aztreonam; 
pero no a las cefamicinas como son el cefoxitina y el cefotetán; tampoco carbapenémicos. 
Además, pueden ser inhibidas por la presencia de un inhibidor de beta-lactamasas como 
el ácido clavulánico. (Paterson, & Bonomo, 2005) 
En la Tabla 2.0 en la clasificación Bush, Jacoby y Medeiros a la que corresponden las 
BLEEs es la 2be y en la clasificación molecular de Ambler corresponde a la clase A. 
(Carrillo, & García, 2008) Los tipos de BLEEs que hay son las siguientes: 
2.3.1.1 SHV. 
Este tipo de BLEE es tal vez la más frecuente en los aislados clínicos que otros tipos de 
BLEEs. SHV son las siglas que denominan “sulfhydril variable”. En 1983 en Alemania se 
aisló una Klebsiella ozaenae la cual poseía una betalactamasa que era eficiente al 
hidrolizar a cefotaxima y ceftazidima. Este tipo de BLEE se puede encontrar en 
Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter spp.(Paterson, & 
Bonomo, 2005) 
2.3.1.2 TEM. 
Las BLEEs del tipo TEM son derivadas de TEM-1 y TEM-2. TEM-1 fue la primera que se 
reportó en 1965 y fue en Escherichia coli. Las diferencias que existen entre los distintos 
TEM son fisicoquímicas. Esta enzima es plasmídica. (Paterson, & Bonomo, 2005) Y 
proporcionan resistencia a ampicilina, penicilina y primera generación de cefalosporinas. 
Pero por mutaciones que ocurren en el gen que codifica para esta enzima (bla) logra 
 
33 
 
extender su espectro para hidrolizar cefalosporinas y aztreonam. El 90% de los 
aislamientos resistentes a ampicilina de E. coli son responsabilidad de esta enzima. De 
manera similar con H. influenzae y Neisseria gonorrhoeae. (Rupp, & Fey, 2003) 
2.3.1.3 CTX-M. 
El nombre CTX se refiere a la potente actividad de hidrólisis hacia la cefotaxima. Para el 
tipo CTX-M es un BLEE, hidroliza ceftazidima, aztreonam, y cefepime. Esta BLEE está 
relacionada con Kluyvera spp. Son cromosómicas estas enzimas. (Paterson, & Bonomo, 
2005) 
2.3.2 Beta-lactamasa K1 
Es una beta-lactamasa cromosómica que pertenece al grupo 2be (B-J-M) del mismo 
grupo en la que se encuentran las BLEEs, K1 hidroliza penicilinas, cefalosporinas de 
tercera generación, aztreonam y es inhibida por ácido clavulánico. La mutación 
cromosomal de hiperproducción de la enzima K1 produce características en el 
antibiograma con susceptibilidad a ceftazidima, pero resistencia a piperacilina, 
cefuroxima y aztreonam. (Paterson, & Bonomo, 2005) 
La hiperproducción de la beta-lactamasa K1 de Klebsiella oxytoca produce ampliación 
del halo con ceftriaxona, aztreonam y cefotaxima, nunca con ceftazidima. Por tanto, para 
diferenciar una cepa de Klebsiella oxytoca hiperproductora de K1 de una productora de 
Beta-lactamasa de Espectro Extendido habrá que fijarse en la Concentración Mínima 
Inhibitoria (CMI) de este último antibiótico y si ésta se llega a reducir en presencia del 
ácido clavulánico. (Tisaire, 1995) 
 
 
 
 
34 
 
2.3.3 Beta-lactamasa AmpC 
La beta-lactamasa de tipo AmpC puede conferir resistencia a aminopencilinas, 
cefalosporinas, oxiaminocefalospinas (ceftriaxona, cefotaxima y ceftazidima), 
cefamicinas (cefoxitina y cefotetán) y aztreonam. La actividad de AmpC no se ve afectada 
por la presencia de ácido clavulánico, como ocurre con las BLEEs. (Peter-Getzlaff, 
Polsfuss, Poledica, Hombach, Giger, Böttger, Bloemberg, 2011) 
En Enterobacteriaceae, la enzima AmpC puede estar mediada por cromosoma o por 
plásmidos. Mayormente AmpC cromosomal se ha encontrado en Enterobacter spp., 
Serratia spp., Pseudomonas spp., E. coli, Acinetobacter spp. y Citrobacter spp. (Izzati, 
Khari, Karunakaran, Rosli, & Tay, 2012). Mientras que otras bacterias como Klebsiella 
pneumoniae y Salmonella spp. Han obtenido el gen mediante plásmido. (Suarez, Kattán, 
Guzmán, & Villegas, 2006) 
Las bacterias que tiene el gen ampC en los cromosomas sólo sintetizan la beta-lactamasa 
cuando se requiere, a grandes rasgos, ampC es inducida por la proteína AmpR, la cual 
adquiere funcionalidad cuando hay presencia de material de degradación de la pared 
celular. Por tanto, cuando la tasa de degradación de la pared es alta, AmpR se activa e 
induce la producción de AmpC (Suarez, Kattán, Guzmán, & Villegas, 2006) 
 
 
 
 
 
35 
 
2.3.4 Carbapenemasas 
Las carbapenemasas son beta-lactamasas que hidrolizan penicilinas, en muchos casos 
cefalosporinas, y carbapenémicos y monobactámicos (este último no es hidrolizado por 
las carbapenemasas tipo metalo-beta-lactamasas). (Giske, Martinez, Cantòn, Stefani, 
Skov, Glupczynski, Gniadkowski, 2013) 
Hay diferentes tipos de carbapenemasas, pero para su estudio se ha decidido dividirlas 
en aquellas que en su sitio activo tienen un residuo de serina y las que son metalo-beta-
lactamasas. (Suarez, Kattán, Guzmán, & Villegas, 2006) A continuación, se describirán 
los grupos y sus subgrupos. 
Carbapenemasas tipo serina: en su estructura tienen un residuo de serina en su sitio 
activo. En este grupo se encuentran de clase tipo A (ej. KPC, GES, SME, NMC-A, IMI) y 
las de clase tipo D (tipo OXA). (Eftekhar, & Naseh, 2015) 
2.3.4.1 Carbapenemasa KPC. 
Clínicamente es la enzima más común de encontrar de la clase tipo A, fue descrita por 
primera vez en los Estados Unidos de Norte América en 1996, en K. pneumoniae. 
(Nordmann, Naas, & Poirel, 2011) Es de origen plasmídico, por tanto, esto ha contribuido 
a su diseminación en otras enterobacterias diferentes a K. pneumoniae, como son 
Pseudomonas spp. y Serratia spp. La enzima KPC da resistencia a penicilinas, 
cefalosporinas y monobactámicos, generalmente con nivel de resistencia intermedio a 
los carbapenemes, característicamente la CMI baja luego de la adición de ácido 
clavulánico en los test de susceptibilidad. (Paciel, Seija, Prieto, Vignoli, Medina, & Savio, 
2011) 
 
 
 
36 
 
2.3.4.2 Carbapenemasa OXA-48. 
Fue descrita por primera vez en Turquía en el 2000. Esta enzima es de la clase tipo D y 
puede hidrolizar penicilinas y carbapenémicos, pero únicamente puede hidrolizar 
cefalosporinas de amplio espectro, como son: cefotaxima, ceftazidima, ceftriaxona y 
cefepime, Esta enzima frecuentemente causa una discreta elevación de CMIs, en 
carbapenémicos. (Tängdén, & Giske, 2015) Su actividad no es inhibida por EDTA o ácido 
clavulánico. (Nordmann, Naas, & Poirel, 2011) OXA-48 se encuentra en múltiples 
especies de Enterobacteriaceaea y es frecuente observarla en E. coli; esta enzima no se 
encuentra en microorganismos no fermentadores. (Tängdén, & Giske, 2015). 
Carbapenemasas tipo metalo-beta-lactamasas: son enzimas que en su sitio activo 
requieren zinc como cofactor. Estas enzimas son importantes clínicamente, ya que son 
muy peligrosas, pues su actividad como carbapenemasa es muy baja, se llega a 
incrementar cuando están presentes otros mecanismos de resistencia como bombas de 
eflujo, o disminución en la permeabilidad o por modificación en las PBPs. Este grupo 
pertenece a la clase tipo B de Ambler, e incluye a IMP, VIM y NDM. (Suarez, Kattán, 
Guzmán, & Villegas, 2006) 
2.3.4.3 Metalo-beta-lactamasa Nueva Delhi (NDM). 
Nueva Delhi metalo-beta-lactamasa (blaNDM), es una carbapenemasa relativamente 
nueva, puede hidrolizar todos los antibióticos beta-lactámicos y carbapenémicos, excepto 
el aztreonam. Fue descrita por primera vez en el 2008 en E. coli y Klebsiella pneumoniae 
en un paciente sueco que fue hospitalizado en India. (Jamal, Albert, & Rotimi, 2016) 
Comparada con otros tipos de carbapenemasas, NDM, ha generado una alarma en la 
salud pública, debido a la generalizada propagación de la misma: 
 
37 
 
1) Se ha encontrado en bacterias Gram-negativas de alta virulencia como es el caso de 
Vibrio cholerae y Shigella boydii. 
2) Frecuente adquisición en Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae, que son Gram- 
negativos que pueden encontrarse formando parte de microbiota del intestino y además 
pueden sobrevivir en fómites. (Khong, Xia, Marimuthu, Xu, Teo, Tan, Ng, 2016) 
El gen de este tipo de carbapenemasa es transferible por medio de plásmidos (de 
diferentes tamaños) de manera similar transposones. (Jamal, Albert, & Rotimi, 2016; 
Khong, Xia, Marimuthu, Xu, Teo, Tan, Ng, 2016) 
Para la detección de las beta-lactamasas, es necesario que se hagan pruebas para 
confirmar la presencia de éstas, los cuales deben ser fenotípicos y si se tienen los 
recursos necesarios, de igual manera pruebas de biología molecular. A continuación, se 
hablarán de métodos fenotípicos que son muy útiles en la confirmación de ciertas beta-
lactamasas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
2.4 MÉTODOS PARA IDENTIFICAR FENOTIPOS DE RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS 
La detección de los mecanismos de resistencia en los microorganismos tiene una gran 
repercusión clínica y epidemiológica. (Navarro, Calvo, Cantón, Fernández, Mirelis, 2011) 
Para ello existen diferentes métodos de identificaciónfenotípica, que detectan la 
presencia de las beta-lactamasas, que permiten comenzar una vigilancia epidemiológica. 
Los métodos se dividen en cuantitativos y cualitativos. 
a) Cuantitativos: Consiste en la normalización o cuantificación de la susceptibilidad del 
microorganismo ante la actividad del antimicrobiano. (Ensina, 2015) La finalidad que 
tienen estos métodos es encontrar la concentración más baja del antimicrobiano, capaz 
de inhibir el crecimiento de la bacteria en estudio; a esta concentración se le conoce como 
concentración mínima inhibitoria (CMI), la cual se expresa en mililitros o miligramos/litro. 
(White, 2008) Para encontrar la CMI se requieren realizar diluciones seriadas del 
antibiótico, para determinar la sensibilidad de la cepa bacteriana. Estas diluciones se 
pueden realizar en medios de cultivo líquidos o sólidos. De manera manual o 
automatizada. (White, 2008) Tales como son: micro y macro dilución en caldo, dilución 
en agar, E-test, sistemas automatizados como Vitek, Phoenix, entre otros. (Taroco, Seija, 
& Vignoli, 2006) 
Estos métodos pueden originar datos inexactos, debido a que la CMI no siempre 
representa un valor absoluto, pues es un punto entre la concentración más baja del 
ensayo que inhibe el crecimiento y la siguiente concentración más baja.(White, 2008) 
b) Cualitativos: Son aquellos métodos que permiten clasificar a un microorganismo como 
resistente o susceptible. (Taroco, Seija, & Vignoli, 2006) La interpretación de estos 
 
39 
 
métodos, está basada en la correlación entre el diámetro de la zona de inhibición (dada 
en milímetros) con la CMI (microgramos/mililitros) para cada antimicrobiano y 
microorganismo. (Alcaldía Mayor de Bogotá, 2010) El método que se conoce es la 
difusión en disco. 
La Prueba de los doce discos y Test modificado de Hodge utilizan la difusión en disco 
para identificar fenotípicamente la presencia de las beta-lactamasas. 
2.4.1 Difusión en disco 
La difusión en disco es un test que aprovecha la característica de la susceptibilidad a los 
antimicrobianos que tenga cada microorganismo, y es un método que es muy utilizado 
en la rutina del laboratorio de microbiología clínica. (Matuschek, Brown, & Kahlmeter, 
2014) Además permite la vigilancia de resistencia que puede captar las tendencias y así 
poder controlarlas. (Bernal, & Guzmán, 1984) 
En la década de 1940 se comenzó con la utilización de métodos de difusión en agar, en 
los cuales se usaba discos de papel filtro seco impregnados de concentraciones 
específicas de agentes antimicrobianos. Bauer y colaboradores diseñaron una 
metodología que normalizaba éste método de difusión de agar. Donde se eligió el Müller 
Hinton como medio de análisis, el cual era inoculado con cultivos puros de aislados 
clínicos y se colocaban los discos. Después de la incubación se examinaban y medían 
las zonas de inhibición y comparaban las zonas con los límites establecidos para agentes 
antimicrobianos individuales para determinar el o los agentes antimicrobianos más 
convenientes en la terapia. El Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) adoptó 
el procedimiento normalizado (Previsto, U. S. O. 2005) 
 
40 
 
La normalización incluyó que el agar a utilizar fuera Müller Hinton, debido a su 
reproducibilidad relativa del medio, la simplicidad de su fórmula, además que permite el 
crecimiento de microorganismos fastidiosos. (Na, 2013) Para el test de difusión en disco 
máximo se pueden colocar 12 discos en una placa de 150 mm y no más de 6 en una 
placa de 100 mm. El inóculo debe de ser de una suspensión equivalente al estándar de 
0.5 MacFarland, el período de incubación de 16-18 horas, a temperatura de 35°C+ 2°C. 
(Franklin, Cockerill, & Jean, Patel, 2015) Los controles microbiológicos para las pruebas 
de difusión en disco son: ATCC 25923 Staphylococcus aureus, ATCC 25922 Escherichia 
coli, ATCC 35218 Escherichia coli, ATCC 27853 Pseudomonas aeruginosa y ATCC 
33186 o ATCC 29212 Enterococcus feacalis. (Previsto, U. S. O. 2005) 
2.4.2 Prueba de los 12 discos. 
La prueba de los 12 discos es una prueba confirmatoria para detectar en bacterias de la 
familia Enterobacteriaceae la producción de BLEE, AmpC, K1 o KPC. La cual incluye la 
utilización de 12 sensi-discos de antibióticos, los cuales son cefalosporinas de segunda 
(Cefoxitina, Cefotetán), tercera (Ceftazidima, Ceftriaxona) y cuarta generación 
(Cefepime), monobactámico (aztreonam), de 30 µg cada sensi-disco; carbapenémicos 
(imipenem, ertapenem y meropenem) de 10 µg; además la combinación de ceftazidima 
con ácido clavulánico y cefotaxima con ácido clavulánico de 30 con 10 µg. Dependiendo 
del patrón de susceptibilidad (Resistencias o sensibilidad conforme al CLSI) (Anexo 11.1) 
es el que indica la presencia de las enzimas anteriormente mencionadas 
(Schreckenberger, & Rekasius, 2012) su interpretación a continuación se describirá. 
 
 
 
 
41 
 
2.4.2.1 Detección de BLEEs. 
La producción de BLEE es definida como la resistencia del microorganismo a 
cefalosporinas de tercera y cuarta generación o aztreonam. Para la confirmación de la 
producción de BLEE el CLSI indica que se debe poner pares de discos que contengan 
cefotaxima (30 µg) y ceftazidima (30 µg) sin y con ácido clavulánico (30 + 10 µg) 
separados al menos por 20 mm en la placa de MH previamente inoculada con el 
microorganismo problema. Un resultado positivo es cuando se incrementa > 5mm la 
zona de inhibición con ácido clavulánico comparado con el antibiótico solo. El resultado 
se considera positivo con que sólo alguno de los dos pares tenga ese incremento 
(Eftekhar, & Naseh, 2015) ver Figura 15.0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 mm 
11 mm 
Figura 15.0: Combinación de discos (CLSI) E. coli con ESBL. Donde se observa que con 
ácido clavulánico hay sinergismo, mientras que sin no hay sinergismo, al hacer la 
comparación entre ellos 22-11mm> 5 mm por tanto hay presencia de ESBL. Fuente: 
Schreckenberger, & Rekasius, 2012 (modificada) 
 
42 
 
Otra manera de detectar una BLEE es observando que hay una ampliación del halo de 
inhibición entre cualquiera de los antibióticos del grupo de las cefalosporinas y los sensi-
discos que contienen el ácido clavulánico, se puede predecir la presencia de BLEE. Este 
fenómeno se suele denominar como el efecto “ojo de cerradura” o efecto “Clavulánico” y 
es indicativo de producción de BLEE. Como se observa en la Figura 16.0: 
(Schreckenberger, & Rekasius, 2012) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4.2.2 Detección de beta-lactamasa AmpC: Para la detección de Ampc se utilizan los 
sensi-discos de cefepime y cefoxitina. (Schreckenberger, & Rekasius, 2012) 
A. Las cepas AmpC son resistentes a las cefamicinas (ej. Cefoxitina y cefotetán). 
B. Las cepas AmpC son susceptibles a cefepime. 
C. Un alto nivel de producción de AmpC causa resistencia a cefalosporinas de 
1°, 2° y 3° generación e inhibidores de beta-lactámicos. (Schreckenberger, & 
Rekasius, 2012) 
Formación de “Ojo 
de Cerradura” 
Figura 16.0: Formación de “Ojo de Cerradura” alrededor del sensi-
disco que contiene ácido clavulánico. Fuente: Schreckenberger, & 
Rekasius, 2012 
 
43 
 
D. Además, las beta-lactamasas de tipo AmpC presentan baja afinidad a los 
carbapenem; sin embargo, cuando son altos los niveles de producción de 
AmpC, la bacteria cierra porinas, lo cual permite dar un falso positivo de 
producción de carbapenemasas, debido a que la baja cantidad de antibiótico 
presente en el espacio periplásmico permite que la enzima hidrolice el 
carbapenémico. (Suarez, Kattán, Guzmán, & Villegas, 2006) 
2.4.2.3 Detección de beta-lactamasa K1: La detección de K1 es por medio de la 
hiperproducción de la misma en Klebsiella oxytoca, la cual produce ampliación del halo 
con ceftriaxona, aztreonam y cefotaxima, nunca con ceftazidima. (Tisaire, 1995) Y no hay 
un efecto clavulánico. (Schreckenberger, & Rekasius, 2012) 
2.4.2.4 Detección decarbapenemasas: (KPC y metalo-beta-lactamasa): la detección 
de carbapenemasas se observa cuando la cepa bacteriana es resistente a algún 
carbapenémico (en especial meropenem que es el carbapenémico que tiene el mejor 
balance entre especificidad y sensibilidad) puede indicar la presencia de una 
carbapenemasa, pero para confirmar se deben de realizar otros test, como es el caso del 
Test modificado de Hodge. (Giske, Martinez, Cantòn, Stefani, Skov, Glupczynski, 
Gniadkowski, 2013) 
Además, este tipo de resistencia de igual manera puede relacionarse a la alta producción 
de BLEEs y/o AmpC, en combinación con otros mecanismos de resistencia como son la 
disminución de permeabilidad y/o sobrexpresión de bombas de eflujo. (Lastra, Rivas, 
Silva, Ulloa, Pinto, & Vidal, 2014) 
 
 
 
44 
 
2.4.3 Test modificado de Hodge. 
Para la detección fenotípica de las carbapenemasas se debe tener en cuenta el perfil 
hidrolítico general que confiere cada una de sus clases y de manera específica cada una 
de las enzimas incluidas en estas clases, la posible inhibición por los diferentes 
inhibidores de beta-lactamasas, la epidemiología local y la identidad del microorganismo 
en el que se pretende detectar o inferir la producción de estas enzimas. En este último 
punto es esencial valorar la posible presencia de otros mecanismos de resistencia que 
puedan ocultar el fenotipo que confieren las carbapenemasas, entre ellos la alteración de 
la permeabilidad, la presencia de bombas de expulsión, afectación de los PBPs o 
presencia simultánea de otras beta-lactamasas. En este sentido, no es igual la expresión 
de una carbapenemasa en P. aeruginosa o en A. baumannii que en E. coli, K. 
pneumoniae o en una cepa de E. cloacae. Cada una de estas especies tiene sus 
peculiaridades fenotípicas naturales que deben ser contempladas. (Navarro, Calvo, 
Cantón, Fernández, Mirelis, 2011) 
La detección de carbapenemasas también supone un reto para los laboratorios de 
Microbiología Clínica debido a que su detección fenotípica no es fácil, ya que en muchos 
casos los valores de las CMIs de los carbapenémicos frente a las enterobacterias 
productoras de carbapenemasas se encuentran en el rango de sensibilidad, por debajo 
de los puntos de corte clínicos. (Cercenado E., 2015) El CLSI indica que se debe de 
sospechar la presencia de carbapenemasas en enterobacterias que presenten valores 
de CMI de 2 µg/mL a ertapenem o 2-4 µg/mL a imipenem o meropenem, o bien un halo 
de inhibición de 19-21 mm con ertapenem o 16-21 mm con meropenem. (Fresnadillo, 
García, García, & García, 2010) 
 
45 
 
El meropenem ofrece mejor sensibilidad y especificidad en detectar a los productores de 
carbapenemasas. El ertapenem tiene una excelente sensibilidad pero poca especificidad 
especialmente en especies tal como Enterobacter spp. Debido a que presenta relativa 
inestabilidad a beta-lactamasas de espectro extendido y beta-lactamasas AmpC en 
combinación con pérdida de porinas. Con el imipenem, la separación entre la cepa 
silvestre y la productora de carbapenemasa, no está establecido el punto de corte por lo 
que no se recomienda sólo el uso de este carbapenémico en el test. (Giske, Martinez, 
Cantòn, Stefani, Skov, Glupczynski, Gniadkowski, 2013) 
El test modificado de Hodge (MHT) es usado como un test de tamizaje para la detección 
de producción de carbapenemasas en bacterias Gram-negativas. (Balaji, Anandan, 
Sahni, & Jeremiah, 2014) El MHT se realiza inoculando una placa de agar Müller Hinton 
con una suspensión de E.coli ATCC 25922 (dilución 1:10 de una suspensión que está 
ajustada turbidimétricamente a 0.5 de MacFarlad), posteriormente se coloca un disco de 
ertapenem o meropenem en el centro de la placa inoculada. (Eftekhar, & Naseh, 2015) 
Este test se basa en la inactivación del carbapenémico por la carbapenemasa producida 
por la bacteria en estudio, lo que permite a la cepa indicadora ( E. coli ATCC 25922) y 
sensible a los carbapenémicos extender su crecimiento cerca del disco del 
carbapenémico y a lo largo de la estría de la cepa productora de la carbapenemasa. 
(Cercenado E., 2015) Ver Figura 17.0 
 
 
 
 
 
 
46 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El test modificado de Hodge es un test que consume algo de tiempo y no tiene gran 
especificidad por ejemplo cuando el nivel de producción de AmpC es muy elevado; y la 
sensibilidad es débil cuando se trata de la detección de la carbapenemasas tipo NDM. 
Este test sirve para detectar carbapenemasas de tipo KPC y OXA-48. (Nordmann, Naas, 
& Poirel, 2011) Pero jamás se diferencian entre sí, para lo cual se requieren realizar otras 
pruebas para dicernir, tanto fenotípicas en las cuales incluyan EDTA y ácido 
fenilborónico, como la prueba de estándar de oro que es la PCR. (Yan, Sun, Pan, Fan, 
Yang, Lu, & Shi, 2014) 
 
 
 
Figura 17.0: El MHT En una placa pequeña de MHA. Fuente: Centers for Disease Control and Prevention 
(CDC), (2013) . (Modificado) 
1. K.pneumoniae BAA-1705 control positivo. 
2. K. pneumoniae BAA-1706 control negativo. 
3. Aislado clínico es un resultado positivo. 
4. E. coli ATCC 25922. 
5. Zona de inhibición. 
6. La producción de carbapenemasa por parte de K. pneumoniae BAA-1705 inactiva al ertapenem, por 
tanto no hay difusión del antibiótico activo en el medio y esto permite que la E. coli ATCC 25922 crezca. 
 
 
 
 
1 
2 
3 
5 
4 
6 
 
47 
 
2.4.3.1 Errores de Test modificado de Hodge. 
El test modificado de Hodge puede producir resultados falsos positivos cuando los 
aislados producen exceso de beta-lactamasas de espectro extendido. 
El resultado queda invalidado cuando se utiliza en el test P. aeruginosa, dado que esta 
bacteria puede matar a E.coli, por la producción de bacteriocinas. De manera similar 
ocurre con Proteus spp. debido a que produce swarming. 
En en el caso de aislados mucoides o cuando la carbapenemasa es producida en bajos 
niveles se puede producir un resultado falso negativo (Balaji, Anandan, Sahni, & 
Jeremiah, 2014) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
48 
 
2.5 INFECCIONES ASOCIADAS A LA ATENCIÓN DE LA SALUD 
Las infecciones asociadas a la atención de la salud (IAAS), también conocidas como 
infecciones nosocomiales o infecciones intrahospitalarias, son un problema social y 
económico debido a la alta morbilidad y mortalidad. (Espinoza, 2014) En países europeos 
se reporta que la prevalencia que tienen estas infecciones es de entre un 3-6%, con un 
impacto alto de mortalidad. Mientras que en México la prevalencia se estima que oscila 
entre un 3.8 y 26% por cada 100 pacientes. Se tiene registro, en instituciones de segundo 
y tercer nivel de atención una mortalidad general de 4.8 % asociado a IAAS (Castañeda, 
& Valdespino,2015) En nuestro país en promedio el costo de un episodio de IAAS es de 
8,900 dólares y se incrementa de 4.3 a 15.6 día de estancia hospitalaria. (Espinoza, 2014) 
Una IAAS se describe como una condición localizada o generalizada, resultante de la 
reacción adversa a la presencia de un agente infeccioso o su toxina y que no estaba 
presente o en período de incubación, en el momento del ingreso del paciente al hospital 
y hasta 72 horas del egreso hospitalario. (Espinosa, & Vélez, 2009) 
2.5.1 Factores implicados en infecciones asociadas a la atención de la salud. 
Los factores pueden ser de origen endógeno que son los que están relacionados con 
sitios colonizados en el cuerpo humano, como nariz, boca, tracto gastrointestinal, piel y 
vagina. Mientras que están los exógenos, los cuales están asociados a la higiene del 
entorno, de la higiene del personal sanitario, el uso de dispositivos para diagnóstico, 
tratamiento o la necesidad de procedimientos quirúrgicos. (Pérez, Gallardo, Álvarez, 
Cerdeira, Hernández, & Marichal, 2015) 
 
49 
 
De igual manera hay un aumento de estas infecciones porque la población tiene 
susceptibilidad a procesos inmunosupresivos y una continua apariciónde 
microorganismos resistentes hace que se produzcan este tipo de infecciones. (López-
Herrera, Méndez-Cano, & Bobadilla-Espinosa,2012) 
En un estudio del año 2013 en una Unidad Médica de Alta Especialidad (UMAE) Centro 
Médico Nacional (CMN) del Occidente IMSS los servicios con mayor incidencia de IAAS 
fueron Medicina Interna 16.27%, Cirugía 12.5%, en traumatología y ortopedia 5%, por 
último, ginecología y obstetricia 3.1%. (Castañeda, & Valdespino,2015) 
2.5.2 Tipos de infecciones asociadas a la atención de la salud. 
Dentro de estas infecciones se encuentran a las infecciones de vías urinarias, 
neumonías, infecciones en heridas quirúrgicas, infección generalizada. Sus síntomas y 
signos dependen del agente etiológico, sin embargo, en la mayoría se presentan: fiebre 
elevada, malestar general, escalofríos, dolor e inflamación. (Secretaría de Salud, 2015) 
cada infección tiene una frecuencia diferente conforme al año y al tipo de hospital, como 
se observan en las Tablas 3.0 y 4.0 
 
 
 
 
 
 
50 
 
Tabla 3.0: Frecuencias de tipos de infecciones del período 2009-2012 del Hospital 
Regional de Alta especialidad Ciudad Salud, Chiapas, México. (Modificado) 
Tipo de infección 2009 2010 2011 2012 
Infecciones del sitio e herida 
quirúrgica 
23.1% 23% 18.7% 25.7% 
Neumonía 26.3% 26.6% 20% 13% 
Infección de vías urinarias 16.7% 17.5% 25% 16.7% 
Infección del sitio de inserción del 
catéter 
10.2% 11.8% 20.6% 32.6% 
Bacteriemia 8.6% 9.1% 5% 6.2% 
Piel 9.7% 7.4% 6.6% 1.1% 
Neuroinfección 3.8% 2.5% 1.4% 0% 
Peritonitis 1.1% 0% 0.5% 2.5% 
Pleuritis 0% 0.6% 1.1% 0.7% 
Faringistis 0% 0.6% 0.3% 0.7% 
Fuente: Rincón-León, & Navarro-Fuentes, 2016. 
Tabla 4.0: Frecuencia de tipos de infecciones encontradas en la UMAE CMN “La Raza” 
en el año 2011. (Modificado) 
Tipo de infección UMAE "La Raza" 
Neumonía 24.1% 
Infección de vías urinarias 21% 
Bacteriemia 20.9% 
Infección en el sitio quirúrgico 11.4% 
 
Fuente: López-Herrera, Méndez-Cano, & Bobadilla-Espinosa, 2012 
 
 
51 
 
2.5.3 Microorganismos relacionados a las IAAS. 
Las IAAS son el mejor indicador de la calidad del servicio de salud, ya que con estas se 
monitorea la frecuencia, la gravedad que conlleva y el costo que implica su ocurrencia, 
dejando como resultado las acciones del equipo de salud. Los microorganismos 
implicados en las IAAS son E. coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter spp., 
Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, como Gram-negativos y Gram- 
positivos se encuentran a Staphylococcus aureus y Staphylococcus coagulasa negativa. 
(Albarado, García, Rodriguez, Carpio, Salazar, Evelin, Guzmán, 2009; Fariñas-Álvarez, 
& Teira-Cobo, 2010) 
En la Tabla 5.0 se pueden observar las frecuencias de los microorganismos que se 
hallaron relacionados a IAAS en un determinado período de tiempo. 
Tabla 5.0: Frecuencia de microorganismos del período del 2009-2012 del Hospital 
Regional de Alta Especialidad Ciudad Salud Chiapas, México. (Modificado) 
Microorganismo 
Años que fueron monitoreados 
2009 2010 2011 2012 
Pseudomonas aeruginosa 13.4% 14.8% 11% 15.9% 
Escherichia coli 11.8% 10.6% 13.2% 16.7% 
Klebsiella pneumoniae 10.8% 6.3% 6.3% 6.5% 
Staphylococcus epidermidis 4.8% 6.1% 6.3% 8.7% 
Acinetobacter baumannii 2.7% 6.3% 6.9% 8.7% 
Enterobacter cloacae 5.4% 4.2% 10.7% 4.7% 
Enterococcus feacalis 4.8% 5.9% 4.4% 6.5% 
Stenotrophomonas maltophilia 2.2% 7.4% 3% 5.1% 
Staphylococcus aureus 4.8% 3.6% 6.9% 2.9% 
Acinetobacter iwoffii 7% 6% 7% 2.5% 
 
 Fuente: Rincón-León, & Navarro-Fuentes, 2016. 
 
52 
 
Tabla 6.0 Frecuencia de los microorganismos relacionados a las IAAS en el año 2013 en 
diferentes unidades médicas del Instituto Mexicano del Seguro Social. (Modificado) 
Microorganismo 
Unidades 
Médicas 
del IMSS 
Unidades médicas 
de segundo nivel 
UMAE 
Escherichia coli 16.9% 17.9% 14.5% 
Staphylococcus coagulasa 
negativos 
14% 13.9% 14.2% 
Pseudomonas aeruginosa 10.9% 10.6% 11.8% 
Staphylococcus aureus 9.8% 10% 9% 
Klebsiella pneumoniae 6.5% 6% 7.6% 
Enterobacter cloacae 3.5% 3.3% 4.1% 
Acinetobacter spp. 3% 2% 5.7% 
Klebsiella oxytoca 0.8% 0.8% 0.8% 
 
 
Como resultado del extenso e inadecuado uso de antibióticos, las bacterias relacionadas 
a las IAAS se han convertido en microorganismos resistentes o hasta multirresistentes, 
lo cual provoca un gran problema para su control y prevención de estas, y además el bajo 
desarrollo de nuevos antibióticos, han complicado un poco las cosas para una excelente 
calidad en la atención médica. Por lo cual es necesario una vigilancia sobre el tipo de 
patógenos y patrones de resistencia antimicrobiana, esto permitirá optimizar el 
tratamiento y disminuir la mortalidad. (Rincón-León, & Navarro-Fuentes, 2016) 
 
 
Fuente: Arias-Flores, Rosado-Quiab, & Vargas-Valerio, 2016. 
 
53 
 
2.5.4 Vigilancia epidemiológica 
Desde mediados de la década de los ochenta en México, el control de las IAAS se 
formalizó a partir del programa establecido en el Instituto Nacional de Ciencias Médicas 
y Nutrición Salvador Zubirán, el cual se extiende a los otros institutos nacionales de salud. 
El objetivo fundamental por el cual se instituyó la prevención y el control de las IAAS fue 
garantizar la calidad de la atención médica. (NOM-045-SSA2-2005,2009) 
Para que este objetivo se cumpla es necesario que exista la vigilancia epidemiológica 
que realiza la recolección sistemática, continua, oportuna y confiable de información 
necesaria sobre las condiciones de salud de la población y sus determinantes, su análisis 
e interpretación para la toma de decisiones y su difusión. (NOM-017-SSA2-2012, 2013) 
Las razones de tener un sistema de vigilancia en salud serían: 
1. Determinar la magnitud del problema. 
2. Establecer si ha habido o no un aumento en la tasa de incidencia de IAAS 
provocadas por microorganismos multirresistentes. 
3. Divisar tipos de resistencia anteriormente no conocidas. 
4. Determinar si algún tipo en particular de resistencia está extendida o está asociada 
a una epidemia. (Nodarse, & Iglesias, 2008) 
 
 
 
 
 
54 
 
2.6 ENTEROBACTERIAS 
La familia Enterobacteriaceae constituye un grupo heterogéneo de bacilos Gram-
negativas ampliamente distribuidas en superficies inanimadas y en seres vivos. (Ocaña, 
Rocchi, Gasparotto, Conrero, Navarro, Factorovich, Monterisi, 2007) En general, 
bioquímicamente esta familia se puede identificar porque son: oxidasa negativo, 
reductores de nitrato positivo y todos pueden fermentar glucosa.(Winn, Allen, Janda, 
Procop, Schereckenberger & Woods, 2013) Algunos géneros son enteropatógenos 
importantes a humanos, como son: Shigella spp., Salmonella spp. y Yersenia spp., 
mientras que otros son colonizantes habituales del tracto gastrointestinal, como son: 
Escherichia coli, Enterobacter spp., Klebsiella spp., etc. Debido a su ubicuidad dentro y 
fuera del cuerpo, a menudo causan infecciones oportunistas en pacientes debilitados. 
Las bacteriemias por enterobacterias están relacionadas con las IAAS, ya que estas se 
encuentran muy difundidas entre los pacientes y en el ambiente hospitalario. (Ocaña, et-
al., 2007) 
La producción de BLEEs y de carbapenemasas en enterobacterias en especial en 
aquellos patógenos que producen IAAS es un gran problema. Recientemente el problema 
radica en que aquellos microorganismos que producían BLEEs eran controlados con 
carbapenémicos, pero estudios recientes han demostrado la producción de 
carbapenemasas en estos microorganismos, lo cual complica el tratamiento. (Fukuchi, 
Iwata, Kobayashi, Nakamura, Ohji, Signs, Chen, 2016) 
En enterobacterias que generan resistencia a penicilinas, cefalosporinas de amplio 
espectro y monobactámicos por la producción de BLEEs se reconocen como una de las 
 
55 
 
causas principales de IAAS. Que surgen de mutaciones de los genes blaSHV blaTEM y 
blaCTX-M. En México es muy común encontrar la variedad de SHV-5. (Salgado,