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REVISTA PERUANA DE EPIDEMIOLOGÍA ISSN 1609-7211 REV. PERU. EPIDEMIOL. VOL 16 NO 3 DICIEMBRE 2012 -01- Numeración para versión electrónica No válida para citación del artículo RPEonline Artículo de Revisión Review AEdgar Gonzales-Escalante Metalo-β-lactamasas: ¿el fin de los β-lactámicos? Metallo-β-lactamases: the end of β-lactams? RESUMEN Uno de los grupos de antibióticos más importantes, es el grupo de los β-lactámicos. Para ejercer su acción antimicrobiana los β-lactámicos requieren penetrar la pared celular y atacar las Proteínas Ligadoras de Penicilinas (Penicilin Binding Proteins: PBP). El mecanismo más utilizado por los bacilos Gram negativos para adquirir resistencia a β-lactámicos, es la inactivación de las drogas por las enzimas β-lactamasas. La producción de β-lactamasas tipo carbapenemasas es un mecanismo de resistencia de gran importancia. Estas enzimas, codificadas por genes que en su mayoría están localizados en elementos genéticos tales como los integrones o insertados en elementos móviles como transposones y plásmidos, se han extendido rápidamente entre los agentes patógenos de importancia clínica, como Enterobacterias, P. aeruginosa y A. baumanii. Las metalo-β-lactamasas (MβL) pertenecientes al grupo B de Ambler y el grupo 3 de Bush, poseen cuatro características principales: (i) Poseen actividad contra los carbapenemes, (ii) No hidrolizan los monobáctamicos como el aztreonam, (iii) Son inhibidas por quelantes como el EDTA o el Mercapto acetato de Sodio; y (iv) Requieren cationes +2divalentes, generalmente Zn como cofactor para su actividad catalítica. La aproximación de un disco conteniendo un agente quelante a uno que contiene un carbapeneme podría resultar una herramienta útil para la detección de MβLs. El efecto sinérgico entre los carbapenemes [imipenem (IPM) y/o meropenem (MEN)] y el agente quelante sería indicativo de la presencia de MβL. La aparición de metalo-β-lactamasas como una amenaza sustancial a la salud debe impulsar a las autoridades de salud para formular un plan de contención, para su implementación a nivel nacional. Este plan debe asegurar la detección temprana de casos, la vigilancia permanente de brotes y una estrategia en entornos con presencia esporádica o ausencia completa de productores metalo-β-lactamasa. PALABRAS CLAVE: Bacteria gram negativa, Resistencia a carbapenemes, Metalo-β-lactamasa, Integrones. no de los grupos de antibióticos más importantes, histórica y Uclínicamente, es el grupo de los β-lactámicos, el mismo incluye a las penicilinas, cefalosporinas, cefamicinas, carbapenemes y monobactámicos, entre otros antibióticos. De un modo general se sabe que los β-lactámicos actúan inhibiendo la última etapa de la síntesis de peptidoglucano a partir de la inhibición de la transpeptidasa, conocida esta como proteínas ligadoras de 1penicilina (Penicilin Binding Proteins, PBP). Para ejercer su acción antimicrobiana los β-lactámicos requieren penetrar la pared celular y atacar las PBP, en el caso de los gram positivos este proceso es facilitado por la presencia de una gran cantidad de peptidoglicano el cual posee una característica más hidrofílica. En tanto para algunos gram negativos este proceso se torna más difícil, puesto que presenta lipopolisacáridos en su membrana externa lo que dificulta la penetración del fármaco, además de esto, algunos gram negativos (ej. P. aeruginosa) carecen de porinas de alta permeabilidad que permitan el ingreso del fármaco 2,3dentro de la célula. La resistencia a los antibióticos β-lactámicos se puede atribuir a cuatro mecanismos diferentes: (i) inactivación enzimática de la droga, (ii) alteración del sitio blanco, (iii) incapacidad de la droga de alcanzar su sitio blanco debido a modificación de las porinas a nivel de la pared celular y (iv) eflujo de la droga una vez que ingresa. El mecanismo más utilizado por los bacilos Gram negativos para adquirir resistencia a penicilinas y β-lactámicos en general, ya sea que esto ocurra de manera natural o adquirida, es la inactivación de las drogas por las enzimas β-lactamasas, que abren el anillo de las penicilinas y demás β-lactámicos entre los átomos de C y N para 4formar compuestos inactivos. La des-represión, la hiperproduccion o la expresión constitutiva de la (A) Laboratorio de Microbiología, Servicio de Patología Clínica del Instituto Nacional De Salud Del Niño, Lima, Perú. Correspondencia a Edgar Gonzales-Escalante: egones_5@hotmail.com Recibido el 27 de setiembre de 2012 y aprobado el 19 de octubre de 2012. Cita sugerida: Gonzales-Escalante E. Metalo-β-lactamasas: ¿el fin de los β-lactámicos? Rev peru epidemiol 2012; 16 (3) [8 pp ]. INTRODUCCIÓN β-lactamasa AmpC produce una reducción de la sensibilidad a las penicilinas y cefalosporinas; la alteración de las bombas de eflujo, como por ejemplo de la bomba MexAB-OprM comprometen la sensibilidad a varias familias de antibióticos simultáneamente, como las penicilinas, cefalosporinas, quinolonas y meropenem. Las alteraciones en la permeabilidad debido a mutaciones en los genes que codifican para las porinas presentes en membrana externa son importantes en la resistencia a carbapenemas; la perdida de OprD, una porina utilizada por las carbapenemes y no por otros β- lactámicos, para su penetración en la célula, se asocia con resistencia 5-7al imipenem y con sensibilidad reducida al meropenem. La producción de β-lactamasas tipo carbapenemasas es un mecanismo de resistencia de gran importancia en bacilos gram negativos, observándose que los aislamientos productores en general resultan resistentes no sólo a imipenem y meropenem, sino también a otros antibióticos β-lactámicos que se utilizan para el tratamiento antimicrobiano. Estas enzimas, codificadas por genes que en su mayoría están localizados en elementos genéticos tales como los integrones o insertados en elementos móviles como transposones y plásmidos, se han extendido rápidamente entre los agentes patógenos de importancia clínica, como Enterobacterias, P. aeruginosa y A. baumanii. Por otra parte, la propagación de clones que producen carbapenemasas es un factor importante en la disminución de la susceptibilidad a estos fármacos. Esta realidad hace que la detección precoz de aislamientos productores de carbapenemasas sea una tarea importante para los laboratorios clínicos de todo el mundo, pues la correcta prescripción de antibióticos influye en el éxito del tratamiento y ayuda en la reducción de las tasas de infección. Los carbapenémicos imipenem y meropenem son los fármacos de elección para tratamiento de las infecciones causadas por bacterias multiresistentes, sin embargo, la frecuencia de aislamientos resistentes a estos medicamentos se ha incrementado considerablemente en todo el mundo y en América Latina incluyendo Perú donde la prevalencia de infecciones por aislamientos resistentes a los carbapenémicos ha crecido más rápidamente que en otras regiones. METALO- β-LACTAMASAS Las β-lactamasas de las familias A, C y D de Ambler usan un residuo de serina en su sitio activo mientras que las metalo-β-lactamasas (MβL) pertenecientes al grupo B de Ambler y 3 de Bush y Jacoby, poseen cuatro características principales: i) poseen actividad contra los carbapenemes, ii) no hidrolizan los monobáctamicos como el aztreonam, iii) Son inhibidas por quelantes como el EDTA o el Mercapto acetato de Sodio; y iv) requieren cationes divalentes, +2generalmente Zn como cofactor para su actividad catalítica. Además de esto las MβL no son inhibidas por los antibióticos suicidas (ácido clavulánico, sulbactan y tazobactan) que bloquean la 8,9acción de las serino-β-lacamasas (Tabla 1). Numeración para versión electrónica No válida para citación del artículo Gonzales-Escalante E. Metalo-β-lactamasas: ¿el fin de los β-lactámicos? -02- Rev. peru. epidemiol. Vol 16 No 3 Diciembre 2012 Revista Peruana de Epidemiología Revisión ReviewClase molecular* (Grupo funcional†) Enzimas Inhibición por ATM Microorganismos Localización genéticaCLA EDTA A (2f) Sme, IMI, NmcA ± - R Serratia marcscens Crom Enterobacter cloacae KPC + - R Enterobacterias Pl GES + - R Enterobacterias Pl Pseudomonas aeruginosa B (3) L1, CcrA, Cpha, BcII - + S/R‡ Stenotrophomonas maltophilia Crom Bacteroides. fragilis Aeromonas hydrophila Bacillus cereus IMP, SPM, SIM, - + S Enterobacterias Pl (Crom)§ Pseudomonas spp. BNF D (2df) OXA (OXA-48) ± - S Acinetobacter baumannii, Crom, Pl Pseudomonas aeruginosa Enterobacterias TABLA 1: Clasificación de las carbapenemasas. * Según la clasificación de Ambler. † Según la clasificación de Bush y Jacoby, 2010. ‡ Puede aparecer resistente por la coexistencia con otros mecanismos de resistencia. § Ocasionalmente de codificación cromosómica. CLA, ácido clavulánico; ATM, aztreonam; BNF, bacilos no fermentadores; Pl, plasmídica; Crom, cromosómica 10 11Adaptado de Ambler y Bush Diversas familias de MβL han sido identificadas hasta el momento y debido a sus características bioquímicas han sido divididas en tres subgrupos. El primero de ellos, el subgrupo 3a incluye enzimas con amplio espectro de hidrólisis para penicilinas, cefalosporinas e +2imipenem, muchas enzimas de este subgrupo necesitan de Zn para desarrollar su actividad. El subgrupo 3b comprende enzimas que hidrolizan preferentemente carbapenemes siendo consideradas las verdaderas carbapenemasas, todas las enzimas de este subgrupo +2necesitan Zn para su actividad y son inhibidas por el EDTA. El subgrupo 3c comprende enzimas que hidrolizan rápidamente 12,13ampicilina, este subgrupo se ha encontrado en Legionella. Las MβL son producidas constitutivamente por algunas especies bacterianas como Bacillus cereus, Stenotrophomonas maltophilia, Aeromonas sp. y Elizabethkingia meningoseptica y se ha conocido a partir de la década de los 90' nuevos genes que codifican MβL, conocidos como MβL móviles o adquiridos, que ya han sido descritos mundialmente en bacterias de importancia clínica como P. aeruginosa, Acinetobacter y algunas enterobacterias, pero estos están localizados o asociadas generalmente a estructuras genéticas 12,13móviles. Los genes dominantes de MβL son aquellos que codifican las enzimas adquiridas IMP y VIM, cada uno con variantes alélicas, luego han sido descritos los genes codificantes de enzimas SPM (Brasil), GIM (Alemania), SIM (Corea), AIM (Australia), KHM (Japón), NDM (India), DIM (Holanda) y TMB (Libia), estos según se ha descrito, están menos diseminados por el mundo. Breve cronología de las Metalo-β-lactamasas: La primera de estas enzimas fue identificada en 1966 por Kuwbara y Abraham en aislamientos de Bacillus cereus. Esta enzima cromosómica expresaba actividad cefalosporinasa pero 14era inhibida por EDTA. Entre la década de los 80' y 90' se descubrieron nuevas MβL en Bacteroides fragilis, Aeromonas spp, Chryseobacterium spp y S. maltophilia. Afortunadamente a excepción de S. maltohpilia dichos microorganismos no son frecuentemente asociados con infecciones hospitalarias, son en general patógenos oportunistas y los genes codificantes de las MβL se encuentran en genes 12,13cromosómicos que no son fácilmente transmisibles. Las primeras resistencias transferibles a imipenem fueron detectadas en Japón, inicialmente en un aislamiento de P. aeruginosa en 1991 y luego en un aislamiento de Serratia marcescens en 1994. Denominadas IMP (por “Imipenemasas o activa sobre imipenem”). Hasta la realización de esta revisión han sido identificadas 38 variantes de IMP designadas IMP-1 a IMP- 38 ( ); estas variantes alélicas http://www.lahey.org/studies/ descritas pueden ser divergentes hasta en 22% de su estructura 15primaria. En 1997, en un aislamiento de P. aeruginosa en Italia se detectó la presencia de otro gen codificante de MβL localizado en un integrón. El producto génico fue denominado VIM-1 por “Verona 16integron-codified metallo-β-lactamase”. Posteriormente, en Francia fue identificada la enzima VIM-2 también asociada a un integrón. Existen distintas variantes alélicas de VIM descritas y pueden ser diferentes entre sí hasta en 27% a nivel de su estructura primaria. Estas enzimas comprenden treinta y cuatro tipos 17designados VIM-1 a VIM-34 ( ).http://www.lahey.org/studies/ En 2002 se reporta el primer gen originario de Sudamérica como parte del estudio SENTRY, el mismo fue detectado en Brasil en un aislamiento de P. aeruginosa y el producto génico fue llamada SPM (por “Sao Paulo metallo-β-lactamase”), el gen bla está SPM localizado en el cromosoma bacteriano, no está asociado a integrones y representa una nueva subfamilia que hidroliza preferentemente cefalosporinas. Al parecer, es exclusivo de P. aeruginosa ya que no ha sido detectado en otro microorganismo. La mayoría de infecciones por P. aeruginosa productoras de SPM- 1 son causadas por un único clon, ocasionando múltiples brotes 18intrahospitalarios. GIM-1 (por “German imipenemase”), fue aislada en Alemania 19en 2002, en un aislamiento de P. aeruginosa. Posteriormente fue descrita en Korea, en 2005, la enzima SIM-1 20(por “Seoul imipenemase”), en un aislamiento de A. baumannii. En 2007 se publica una nueva MβL, AIM (por “Australia 21metallo-β-lactamase), aislada a partir de una P. aeruginosa. En 2008 en Japón, se detecta la enzima KHM-1 (por “Kyorin Hachioji metallo-β-lactamase”) en un aislamiento de Citrobacter 22freundii. En la India a inicios de 2009, se detecto NDM-1 (por “Nueva Deli metallo-β-lactamase), en un aislamiento de Klebsiella 23pneumoniae. En Holanda, también en 2009, se detecto la enzima DIM-1 (por “Dutch imipenemase”), en un aislamiento de Pseudomonas 24stutzeri. Finalmente en 2009, se detecto en Libia la enzima TMB (por 25“Tripoli metalo-b-lactamasa”). EPIDEMIOLOGÍA EN AMÉRICA LATINA En Brasil, SPM-1 es la principal metalo-β-lactamasa, pero también 26se ha reportado la presencia de IMP-1(en Enterobacteriaceae y 27bacilos no fermentadores ) IMP-16, y VIM-2 (ambos en P. 28aeruginosa ). La enzima SPM-1 fue primero descubierto en un aislamiento de P. aeruginosa en São Paulo, años más tarde se había extendido por todo el país con notable diferencias entre diferentes zonas geográficas. El único SPM-1 que se informó fuera de Brasil fue hallado en un aislamiento de P. aeruginosa en un paciente en 29Suiza que recibió la atención primaria en Recife, Brasil. Hay escasos reportes en el resto de América del Sur, esto a pesar de las altas tasas de resistencia a los carbapenémicos en el continente. Las enzimas IMP-1 (en Acinetobacter sp.), IMP-13, y VIM-11 30-32(ambos en P. aeruginosa) se han encontrado en Argentina. En tanto la enzima VIM-2 fue detectada en Chile (P. fluorescens) y 31Venezuela (P. aeruginosa). Un brote de P. aeruginosa resistente a 33carbapenemes en Cali, Colombia, fue el primer informe de VIM-8, el gen VIM-2 fue detectado en P. aeruginosa en varias ciudades del 34pais. Las Metalo-β-lactamasas no son comunes en los Estados Unidos. El primer reporte fue el hallazgo del gen VIM-7, detectado en Texas en un aislamiento de P. aeruginosa; el primer brote nosocomial fue con 35la participación VIM-2 y la primera aparición de IMP en los EUA, 36IMP-18, se informó en P. aeruginosa. A principios de 2010, 37 38NDM-1 y VIM fueron reportados en Enterobacterias. En Canadá, la primera metalo-β-lactamasa reportada fue IMP-7, una 39 40enzima que se encuentra en P. aeruginosa. Mientras que IMP-15 e 41IMP-18 se han encontrado en aislamientos clínicos de diferentes instituciones en México. En algunos hospitales se han detectado 42aislamientos de P. aeruginosa productoras de IMP-15 o VIM-2. También se ha encontrado VIM-2 en dos ailamientos de E. cloacae, y 43uno de K. oxytoca. Numeración para versión electrónica No válida para citación del artículo Gonzales-Escalante E. Metalo-β-lactamasas:¿el fin de los β-lactámicos? -03- Revisión Review Revista Peruana de Epidemiología Rev. peru. epidemiol. Vol 16 No 3 Diciembre 2012 Numeración para versión electrónica No válida para citación del artículo -04- Revisión Review . Actualmente se está estudiando la presencia de estas enzimas en el Perú y solo se han caracterizados algunos aislamientos, encontrándose la presencia de enzimas tipo IMP y VIM (datos por publicar). Aunque los resultados actuales representarán sólo un pequeño grupo en nuestra región, considerando la situación epidemiológica no explorada, podría ser particular de cada institución, hay que destacar la prevalencia (21%) de este marcador de resistencia en P. aeruginosa que presentó sensibilidad disminuida a los carbapenemes. GENÉTICA DE LAS MβL ADQUIRIDAS La eficiencia con la cual la resistencia a los antimicrobianos se disemina entre las bacterias de la misma especie y/o entre especies y géneros distintos está relacionada a dos mecanismos de transferencia de genes de resistencia, uno vertical y el otro horizontal. En el primer caso, la transmisión acontece entre células madres para con células hijas, como resultado de la división celular. La transferencia horizontal a su vez, requiere otros elementos 44,45génicos, tales como bacteriófagos, plásmidos y transposones. Los plásmidos constituyen moléculas extra-cromosomales de ADN de doble cadena que presentan capacidad autónoma de replicación y pueden ser encontrados en prácticamente todos los tipos de bacterias. Estos elementos desempeñan papeles fundamentales para 46la adaptación y evolución bacteriana. En síntesis, durante este evento una bacteria donadora proyecta un pili que conecta a una bacteria receptora, luego el plásmido a ser transferido es replicado y transferido por el canal formado entre las dos bacterias. Algunos plásmidos son incapaces de iniciar la conjugación, pero pueden ser transmitidos a otras bacterias si se asocian a plásmidos 47,48conjugativos. Integrones Los integrones fueron descritos por primera vez en 1980, aunque fueron definidos posteriormente por Hall y Collis como elementos que contienen determinantes genéticos del sistema de recombinación lugar-especifico, el cual reconoce y captura casettes génicos móviles. El origen de estas estructuras es confuso y aunque existen varias hipótesis, los investigadores no han llegado todavía a 49,50un acuerdo. Los integrones son unidades genéticas capaces de capturar y movilizar genes denominados cassetes génicos, sin embargo no presentan autonomía de movimiento, y se encuentran frecuentemente como parte de transposones, que pueden localizarse tanto en el cromosoma como en plásmidos conjugativos que le sirven como vehículos para su transmisión intra e interespecifica. Estas estructuras son responsables de la diseminación horizontal de la resistencia bacteriana porque acumulan determinantes de 49,50resistencia a diversas clases de antimicrobianos. Existen diversas clases de integrones según la secuencia de la integrasa (int), aunque los más implicados en la diseminación de la resistencia a los antibióticos y por ende los más estudiados, son los de clase 1, 2 y 3; sin embargo este sistema de clases se ha ido dejando de lado, debido a la gran divergencia de integrasas descritas en los más diversos microorganismos, lo que ha llevado a una clasificación práctica basada en una variedad de criterios en dos grandes grupos: I- el de los llamados integrones de resistencia a antibióticos (a veces denominados “integrones móviles”), y II- el de los integrones presentes en el cromosoma bacteriano (también referidos como “superintegrones”) sólo esporádicamente asociados a determinantes 51de resistencia. Los integrones poseen dos segmentos conservados, el 5'-CS (5' conserved segment) y el 3'-CS (3' conserved segment), separados por una región variable que incluye los cassettes génicos, los cuales son 52pautas de lectura abiertas que codifican diversas funciones. La región 5'-CS codifica el gen de la integrasa (int) y además presenta tres promotores: P, que permite la expresión de esta enzima; P1 (también llamado P ) que permite la expresión de los cassettes ANT génicos insertados que normalmente carecen de promotor y P2, que frecuentemente es inactivo. A continuación del gen de la integrasa encontramos una secuencia de reconocimiento de la integrasa para la integración de los cassettes denominada attI (attachment site). El attI 1 requiere presentar como mínimo 40pb y como máximo 70pb para ser totalmente activo y posee una región conservada de siete pares de bases en el lugar de la recombinación, la cual tiene la secuencia GTTRRRY, donde R puede ser cualquier purina e Y cualquier pirimidina, aunque las bases que se encuentran con más frecuencia son GTTAGGC. Esta secuencia la comparte con una 51,52región llamada core situada en el attC de los cassettes génicos. El extremo 3'-CS, en los integrones de las clases I, presenta tres pautas de lectura abiertas. La primera, qacE1, es un derivado truncado del gen qacE que confiere resistencia a amonios cuaternarios. La segunda pauta de lectura corresponde al gen sul1 que confiere resistencia a las sulfonamidas. La tercera pauta, orf5, no 52,53codifica ninguna función conocida hasta el momento. (Figura 1) FIGURA 1. Esquema de la estructura básica de un integrón y de la adquisición de cassettes genéticos de resistencia. intI1: gen que codifica la integrasa clase 1; attI: sitio de recombinación del integrón en el cual los cassettes son integrados; PI: promotor que transcribe la integrasa; PC: promotor que dirige la transcripción de los cassettes integrados. attC: sitio de recombinación del cassette genético. Tomado de Gonzales et al. DETECCIÓN En la actualidad, no existe estandarización sobre las técnicas más eficaces de detección y caracterización preliminar de carbapenemasas potencialmente presentes en las diferentes especies, siendo la detección de la presencia de los genes 54codificantes el método confirmatorio. Las MβL catalizan la ruptura del anillo -lactámico usando uno o dos Revista Peruana de Epidemiología Rev. peru. epidemiol. Vol 16 No 3 Diciembre 2012 Gonzales-Escalante E. Metalo-β-lactamasas: ¿el fin de los β-lactámicos? Intl1 qacE1 sul1 orf5 Pc P P attl integrasa PI attC Intl1 qacE1 sul1 orf5 Pc P P attlattl Casete 1 Extremo 5´ conservado Extremo 3´ conservadoZona variable PI Numeración para versión electrónica No válida para citación del artículo -05- . 2+cationes divalentes (Zn ), por lo que su actividad se inhibe en presencia de agentes quelantes de iones, como el Ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), Ácido Mercaptopropionico, Mercaptoetanol o Mercapto Acetato de sodio. La aproximación del disco conteniendo un agente quelante a un disco conteniendo un carbapenem podría resultar una herramienta útil para la detección de MβLs. El efecto sinérgico entre los carbapenemes [imipenem (IPM) y/o meropenem (MEN)] y el agente quelante sería indicativo de la 55presencia de MβL. Dado que las MβLs son capaces de hidrolizar todos los antibióticos β-lactámicos excepto monobactamas (Aztreonam), la sensibilidad a este antimicrobiano podría ser un buen predictor de la presencia de estas enzimas en microorganismos resistentes a todos los β- lactámicos, incluyendo IPM y MEN. Por el contrario, la resistencia a Aztreonam (AZT) en microorganismos resistentes a carbapenemes 9,12no descarta la presencia de MβL. (Figuras 2 y 3) Basados en la característica del EDTA de quelar los metales, se ha desarrollado la prueba de Etest, la cual adiciona imipenem a uno de los extremos y en el otro extremo imipenem mas EDTA. Esta metodología es simple y practica; y puede ser utilizada en la búsqueda de aislamientos productores de MβL. Por esta metodología se considera la prueba positiva a la producción de MβL a aquella que presente una concentración mínimainhibitoria (CIM) de imipenem asociado a EDTA tres diluciones menores al de 56imipenem solo. (Figura 4) Hasta el momento el Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) no recomienda ninguna prueba para la detección de aislamientos productores de MβL, ya que estos mecanismos de resistencia no son prevalentes en EUA. Sin embargo, ningún método fenotípico ha sido suficientemente estandarizado o recomendado para la temprana detección de MβL en el laboratorio de microbiología en la atención primaria. Pero, según la experiencia se 57recomienda el uso de EDTA. FIGURA 2: Representación esquemática de las distancias (1.5cm de centro a centro), sustratos y agente quelante sugerido para la detección fenotípica de aislamientos productores de MßLs. CAZ: ceftazidima; IPM: imipenem: MEN: meropenem; EDTA: ácido etilendiaminotetraacético. FIGURA 3. Aislamiento clínico que presenta la prueba fenotípica positivo para la producción de MßL. El ensayo demuestra la distorsión y la ampliación del halo de inhibición del crecimiento de la bacterias ensayada en la región donde hay difusión en agar del agente quelante (EDTA) FIGURA 4. Resultado positivo para la producción de MβL por Etest®. El MIC observado en el extremo que contiene solamente imipenem (IP) es 16μg/ml, mientras que en el otro extremo, el imipenem asociado con EDTA muestra una CIM 1μg/ml. Una diferencia en la MIC de más de tres diluciones. 55Tomado de Walsh El único método que confirma la presencia de estas enzimas es la detección del gen codificante de la enzima. Para ello se puede emplear la amplificación del gen codificante por Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Un ensayo de detección por PCR fue publicado en 1996 por el la 58detección de bacterias gram-negativas productoras IMP-1, y de un sistema para la detección de integrones asociados a MβLs fue 59descrito en 2003. Además de la PCR convencional se podría utilizar PCR Multiplex, que identifica las cinco familias de MβL adquiridas 60de importancia médica: IMP, VIM, SPM, GIM y SIM. Revisión Review Revista Peruana de Epidemiología Gonzales-Escalante E. Metalo-β-lactamasas: ¿el fin de los β-lactámicos? Rev. peru. epidemiol. Vol 16 No 3 Diciembre 2012 CAZ EDTA MENIPM 1.5 cm 1.5 cm 1. MANDELL G, DOLIN G, BENNETT J. ENFERMEDADES INFECCIOSAS, PRINCIPIOS Y PRÁCTICA. 5TA EDICIÓN ED. EDITORIAL MÉDICA PANAMERICANA; 2002. 2. CHAMBERS HF, SANDE MA. FÁRMACOS ANTIMICROBIANOS. EN: HARDMAN JG, LIMBIRD LE. GOLDMAN GILMAN. LAS BASES FARMACOLÓGICAS DE LA TERAPÉUTICA 9ª ED. MC GRAW-HILL INTERAMERICANA, 2001: CAP 43. P. 757 – 776. 3. BURTON G, OSBORNE N, PEARSON M, SOUTHGATE R. THE Β-LACTAM ANTIBIOTICS, IN M. E. WOLFF (ED.), BURGER´S MEDICINAL CHEMISTRY AND DRUG DISCOVERY, FIFTH ED, VOL. 4. JOHN WILEY SONS, INC., BETCHWORTH, SURREY, ENGLAND. 1997 P. 277- 363 4. LIVERMORE DM, BROWN DFJ. 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Numeración para versión electrónica No válida para citación del artículo -06- Revisión Review Revista Peruana de Epidemiología CONCLUSIONES La prevalencia de aislamientos productores de MβL en diferentes especies bacterianas, evidencia la real capacidad de diseminación de estos en elementos génicos,incrementándose a nivel mundial a un ritmo alarmante. Esto traería consigo un importante impacto clínico y las opciones terapéuticas para los casos de infección intrahospitalaria por Pseudomonas, Acinetobacter y miembros de la familia Enterobacteriaceae podrían ser más que limitadas. Sin embargo, no hay información adecuada disponible todavía sobre la manera de abordar este problema en el ámbito clínico. Los datos clínicos son todavía escasos y proceden de zonas donde son frecuentes estas enzimas, que no abarcan la creciente diversidad interna de metalo-β-lactamasa. La contención de la propagación de las metalo-β-lactamasa que producen los organismos se basa esencialmente en la aplicación de medidas estrictas para el control de la infección, lo que garantiza la detección rápida y precisa en el laboratorio de microbiología clínica. Además, como el intercambio de información genética entre los microorganismos no deja de producirse, las medidas para racionalizar el uso de agentes antimicrobianos de amplio espectro también se debería aplicar con el fin de minimizar la selección de subpoblaciones bacterianas resistentes a carbapenémicos debido a la producción de MβL. La aparición de metalo-β-lactamasas como una amenaza sustancial a la salud debe impulsar las autoridades de salud para formular un plan de contención, para su implementación a nivel nacional. Este plan debe asegurar la detección temprana de casos, la búsqueda y una estrategia en entornos con presencia esporádica o ausencia completa de productores metalo-β-lactamasa. **** REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Rev. peru. epidemiol. Vol 16 No 3 Diciembre 2012 Gonzales-Escalante E. Metalo-β-lactamasas: ¿el fin de los β-lactámicos? Numeración para versión electrónica No válida para citación del artículo -07- 29. SALABI AE, TOLEMAN MA, WEEKS J, BRUDERER T, FREI R, WALSH TR. FIRST REPORT OF THE METALLO- Β-LACTAMASE SPM-1 IN EUROPE. ANTIMICROB AGENTS CHEMOTHER 2010; 54: 582. 30. PASTERAN F, FACCONE D, PETRONI A, ET AL. NOVEL VARIANT BLAVIM-11 OF THE METALLO-Β- LACTAMASE BLAVIM FAMILY IN A GES-1 EXTENDEDSPECTRUM-Β-LACTAMASE-PRODUCING PSEUDOMONAS AERUGINOSA CLINICAL ISOLATE IN ARGENTINA. ANTIMICROB AGENTS CHEMOTHER 2005; 49: 474–75. 31. JONES RN, BIEDENBACH DJ, SADER HS, FRITSCHE TR, TOLEMAN MA, WALSH TR. EMERGING EPIDEMIC OF METALLO-Β-LACTAMASE-MEDIATED RESISTANCES. 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To exert its antimicrobial action the β-lactam require penetrate and attack the cell wall Penicillin Binding Proteins (PBP). The mechanism used by Gram negative bacilli to acquire resistance to β-lactams, is drug inactivation by β-lactamase enzymes. The production of β-lactamase carbapenemases is a resistance mechanism of great importance. These enzymes encoded by genes that are located mostly in genetic elements such as integrons or inserted in mobile elements such as transposons and plasmids, have spread rapidly among clinically important pathogens such as Enterobacteriaceae, P. aeruginosa and A. baumannii. The metallo-β- lactamases (MβL) in group B and group 3 Ambler Bush, have four main characteristics: (i) possess activity against carbapenems, (ii) not hydrolyze monobactams like aztreonam, (iii) are inhibited by chelating agents such as EDTA or sodium acetate Mercapto and (iv) require divalent cations, usually Zn+2 cofactor for its catalytic activity. The approximation of a disc containing a chelating agent containing one carbapeneme could be a useful tool for detecting MΒLs. The synergistic effect between carbapenems [imipenem (IPM) and/or meropenem (MEN)] and the chelating agent would be indicative of the presence of MβL. The emergence of metallo-β-lactamase as a substantial threat to health should prompt health officials to develop a plan of containment, for implementation at the national level. This plan should ensure early case detection, continuous surveillance of outbreaks and strategy in environments with sporadic presence or complete absence of metallo-β-lactamase. KEYWORDS: Gram-negative bacterium, Carbapenem resistance, Metallo-β-lactamase, Integrons. Revisión Review Revista Peruana de Epidemiología Gonzales-Escalante E. Metalo-β-lactamasas: ¿el fin de los β-lactámicos? Numeración para versión electrónica No válida para citación del artículo -08- Rev. peru. epidemiol. Vol 16 No 3 Diciembre 2012 Página 1 Página 2 Página 3 Página 4 Página 5 Página 6 Página 7 Página 8
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