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Es un fenómeno creciente caracterizado por una refractariedad parcial o total de los microorganismos al efecto del antibiótico, generado principalmente por el uso indiscriminado e irracional de éstos y no sólo por la presión evolutiva que ejerce el uso terapéutico. Nomenclatura a tener en cuenta: -Cepa insensible: Aquella cuyo fenotipo silvestre le permite "resistir" de modo natural a un determinado ATB. La base de esta insensibilidad suele ser alguna estructura de la bacteria que actúa como barrera (como por ejemplo, la membrana externa de gram -, que dificulta el paso de muchos agentes antibacterianos). -Cepas resistentes: Variante surgida por cambios genéticos a partir de un fenotipo silvestre originalmente sensible. -Resistencia relativa o intermedia: Se produce un ↑ gradual de la MIC a través del tiempo. Para obtener un efecto terapéutico es necesario alcanzar niveles séricos y tisulares adecuados. La susceptibilidad o resistencia del germen es en este caso depende de la concentración. -Resistencia Absoluta: Se produce un↑ súbito en la MIC de un cultivo durante o después de la terapia. Es inefectivo el incremento de la dosis clínica usual. -Pseudorresistencia: Ocurre una resistencia in vitro pero una gran efectividad in vivo. Pruebas de Sensibilidad Bacteriana: Se llevan a cabo mediante el antibiograma que sirve para medir la sensibilidad de una cepa bacteriana a uno o varios ATB. El estudio de la sensibilidad in vitro es uno de los requisitos previos para la eficacia in vivo de un tratamiento antibiótico. También es importante para realizar estudios sobre la evolución de las resistencias bacterianas que permite revisar los protocolos de la antibioticoterapia empírica. [LOS RESULTADOS DE SUSCEPTIBILIDAD IN VITRO SON PREDICTIVOS DE LA EFICACIA CLINICA PERO LA RESISTENCIA MICROBIOLOGICA NO SIEMPRE SE CORRELACIONA CON LA RESISTENCIA CILINICA] La determinación de la Concentración Mínima Inhibidora (CMI) es la medida de la sensibilidad de una bacteria a un ATB. Es la mínima cantidad de ATB que es capaz de impedir el crecimiento de un microorganismo en unas condiciones normalizadas. Es el método habitual utilizado en los laboratorios de Microbiología Clínica. Para llevarlo a cabo es necesario utilizar cepas control (de referencia) con el fin de que los resultados sean reproducibles y comparables. Este método nos ofrece información sobre la sensibilidad de las bacterias S (sensible), I (intermedia) y R (resistente): -Sensible, si existe una buena probabilidad de éxito terapéutico en el caso de un tratamiento a la dosis habitual. -Resistente, si la probabilidad de éxito terapéutico es nula o muy reducida. No es de esperar ningún efecto terapéutico sea cual fuere el tipo de tratamiento. -Intermedia, cuando el éxito terapéutico es imprevisible. Se puede conseguir efecto terapéutico en ciertas condiciones (fuertes concentraciones locales o aumento de la posología). La Concentración Mínima Bactericida (CMB): es la mínima cantidad de ATB capaz de destruir el 99,9% de una muestra inoculada en condiciones estandarizadas. La resistencia bacteriana a los ATB es un tema amplio, que puede ser considerado desde distintos ángulos. Las 3 perspectivas fundamentales que tenemos que tener en cuenta como médicos son: Mecanismos de resistencia individuales. Resistencia poblacional. Resistencia poblacional en microorganismos que están produciendo una infección. RESISTENCIA INDIVIDUAL Se refiere a la interacción molecular entre una célula bacteriana con todo su arsenal genético y metabólico, y un ATB determinado. Se estudian aquí las distintas herramientas con que cuenta una bacteria para evitar la acción del ATB en cuestión. Al referirnos a arsenal genético y metabólico hay que tener en cuenta que no siempre es suficiente con que el microorganismo posea un gen que codifica un mecanismo de resistencia en particular. Ese gen o esos genes deben ser expresados en cantidad y calidad suficiente, y muchas veces deben interactuar distintos mecanismos de resistencia para alcanzar la sobrevida bacteriana. RESISTENCIA POBLACIONAL Representa el comportamiento in vitro de un inóculo bacteriano preestablecido (una población bacteriana) enfrentado a determinada [ ] de un ATB, por un período de tiempo determinado. Estos son los tipos de estudios que en general se realizan en el laboratorio clínico. Los resultados finales de estos estudios darán un informe de sensibilidad o resistencia, que son muy importantes para la orientación terapéutica del paciente, pero que no siempre coinciden con el éxito terapéutico. RESISTENCIA POBLACIONAL EN MICROORGANISMOS QUE ESTÁN PRODUCIENDO UNA INFECCIÓN Incluye la eficacia terapéutica y otros factores, como el sitio de infección, las propiedades farmacocinéticas del ATB (incluidas la dosis y el fraccionamiento diario del mismo), el estado inmunológico del paciente, el tamaño del inóculo bacteriano, etc. La recuperación del estado de salud del paciente, es el parámetro que determina la efectividad del tratamiento. Estos 3 conceptos son necesarios para alcanzar el objetivo final → la erradicación de una enfermedad infecciosa de origen bacteriano. TIPOS DE RESISTENCIA La resistencia antibiótica puede ser natural (intrínseca) o adquirida. La resistencia natural es propia de cada familia, especie o grupo bacteriano. Es una propiedad específica de las bacterias y su aparición es anterior al uso de los ATB. Son mecanismos permanentes determinados genéticamente, no correlacionables con el incremento de dosis de ATB. La resistencia se trasmite de forma vertical de generación en generación. Por ejemplo, todos los gérmenes gramnegativos son resistentes a la vancomicina, y esta situación no es variable. La resistencia adquirida es variable y es adquirida por una cepa de una especie bacteriana. Aparece por cambios puntuales en el DNA (mutación) o por la adquisición de elementos genéticos móviles (plásmidos, transposones, integrones). Así, existen cepas de neumococo que han adquirido resistencia a la penicilina, cepas de E. coli resistentes a la ampicilina, cepas de estafilococos resistentes a la meticilina. Esta resistencia adquirida es la que estudiamos en el laboratorio e informamos al clínico. La resistencia adquirida es la que puede llevar a un fracaso terapéutico cuando se utiliza un ATB supuestamente activo sobre el germen que produce la infección. GENÉTICA DE LA RESISTENCIA Las bacterias son capaces de adquirir resistencia en función de su variabilidad genética. Nuevos mecanismos de resistencia pueden ser adquiridos mediante mutación, o mediante transferencia de material genético entre células bacterianas de especies relacionadas o diferentes. Estos genes de resistencia pueden estar codificados en el material genético cromosómico o extracromosómico (plásmidos). Los plásmidos se replican en forma autónoma e independiente del cromosoma bacteriano. Pueden conferir resistencia a varios ATB a la vez. SISTEMATIZACIÓN La gran mayoría de los mecanismos de resistencia pueden agruparse en 3 categorías: Inactivación Enzimática El principal mecanismo de inactivación es la hidrólisis, como sucede con las betalactamasas y los betalactámicos, pero también pueden ocurrir modificaciones no hidrolíticas tales como las acetilaciones, adenilaciones o fosforilaciones inactivantes de aminoglucósidos. Modificaciones en el sitio blanco Pueden ser: -Modificaciones en el gen que codifica el propio blanco del ATB. -La adquisición de genes que codifiquen para sustitutos de los blancos originales. Alteraciones de la permeabilidad Existen 3 tipos: -Alteraciones de las membranas bacterianas: Principalmente en bacterias Gram (-), donde la membrana externa de la envoltura celular rica en lípidos es impermeable a las sustancias hidrofílicas.De este modo estas sustancias sólo pueden pasar a través de proteínas transmembrana con función de porinas. -Alteraciones en la entrada de antibióticos dependiente de energía (como ocurre en la segunda etapa de ingreso de los aminoglucósidos). -Aumento de la salida de ATB: la resistencia por eflujo es un mecanismo inespecífico, que afecta a diferentes grupos de ATB como betalactámicos, quinolonas, tetraciclinas y cloranfenicol. En Gram (-) estos sistemas en general se encuentran constituidos por tres proteínas: una de alto peso molecular asociada a la membrana citoplasmática, una con función de fusión de ambas membranas, y una porina asociada a la membrana externa. Estos sistemas así constituidos exportan moléculas desde el citoplasma hacia fuera de la membrana externa. En Gram (+) se trata de una proteína transmembrana con función ATPasa que actúa como bomba de eflujo. MECANISMOS DE RESISTENCIA BETALACTÁMICOS Las bacterias pueden desarrollar resistencia a los betalactámicos básicamente mediante los mecanismos nombrados anteriormente que, en ocasiones, pueden ir asociados a otros mecanismos causantes de la resistencia a otras familias de ATB. Los mecanismos implicados son los siguientes: Producción de enzimas (βlactamasas) = Inactivación enzimática: Representa el principal mecanismo de resistencia frente a los betalactámicos, especialmente en gram (-) (aunque también pueden producirlas gram + y anaerobios). Las betalactamasas son enzimas que hidrolizan el anillo betalactámicos, en consecuencia inactivan el ATB antes de su unión con las PBP (proteínas fijadoras de penicilinas). Su producción puede estar mediada por plásmidos o puede estar cromosómicamente codificada. -En el primer caso, pueden ser transferibles y los inhibidores de las betalactamasas suelen inactivarlas. Algunos ejemplos son las producidas por S. aureus sensible a la meticilina (SASM), H. influenzae, Moraxella catarrhalis, E. coli, K. pneumoniae, algunas enterobacterias y anaerobios, como Bacteroides fragilis. -En el caso de los microorganismos con betalactamasas de origen cromosómico (como Enterobacter spp., Pseudomonas spp., Citrobacter spp., Morganella spp. y Serratia spp.) estos son a menudo inducibles (aumenta su producción tras la exposición a betalactámicos, especialmente cefalosporinas) y no son sustrato de los inhibidores de las betalactamasas (sulbactam por ejemplo). Este tipo de betalactamasas inducibles provienen del gen Amp.C, en general las tienen todas las enterobacterias. Es importante destacar que frente al género Enterobacter, no se debe usar cefalosporinas de 1ra ni 3ra generación, porque intratratamiento luego de 3 días o más desarrollan resistencia en un 75%. Son activos los Carbapenem (100%) y el Cefepima (90%) frente a estas betalactamasas. Al referirnos a betalactamasas plasmídicas nos referiremos fundamentalmente a las de clase A, que son las serin-enzimas (encontradas principalmente en microorganismos produciendo infecciones en humanos) y al hablar de betalactamasas cromosómicas nos referirnos a las de clase C. De todas maneras debe saberse que desde hace unos años atrás no es infrecuente la detección de betalactamasas de clase C en plásmidos y las de clase A en cromosoma. Principales betalactamasas plasmídicas Las enzimas denominadas betalactamasas de espectro ampliado (BLEA), tienen acción sobre penicilinas (aminopenicilinas, ureidopenicilina) y cefalosporinas de 1ra generación PERO son inactivadas por inhibidores de betalactamasas (sulbactam, ác clavulánico, tazobactam). Las bacterias más afectadas son las Enterobacterias. Mutaciones generalmente en dos pasos, generaron la aparición de betalactamasas de espectro expandido (BLEE), con acción sobre cefalosporinas de 3ra generación. Éstas son muy importantes por su impacto clínico, se las conoce como CTX-M-2 y PER2 son mutantes puntuales de las BLEA, en uno o dos nucleótidos de la secuencia. El género más afectado fue Klebsiella pneumoniae, luego todas las Enterobacterias y BGNNF (bacilos gram – no fermentadores). Surgen por uso indiscriminado de Cro y Ctf. Cuando se detectan no deben prescribir ningún betalactámico aunque el antibiograma las indique “SENSIBLE” (Excepto CARBAPENEM). Las betalactamasas plasmídicas ofrecen al menos 2 motivos de alerta: su fácil diseminación inter e intraespecie, y su alta variabilidad con el consiguiente aumento del espectro de acción. La mayoría de las transformaciones se dan a nivel intrahospitalario, donde las cepas pasan de paciente en paciente y las enzimas de germen en germen, hasta que las mutaciones ocurren. Otro elemento importante de las betalactamasas plasmídicas es su capacidad de interactuar con los inhibidores de betalactamasas tipo sulbactam (estas moléculas con anillo betalactámicos pero casi sin actividad ATB, tienen la capacidad de una vez acilados (agregado de un grupo acilo a un compuesto), interactuar con residuos enzimáticos que generan un total desenfoque entre la molécula de agua y el anillo betalactámicos. El resultado es una actividad suicida donde se impide la deacilación. Resumiendo: Las llamadas BLEA fueron las 1°en estudiarse, estas desnaturalizan a penicilinas, aminopenicilinas, luego por mutaciones genéticas van evolucionando y aparecen genes de resistencias que gatillan la resistencia a las cefalosporinas (son las BLEE). Las BLEE, que son capaces de hidrolizar las cefalosporinas de 3ra y 4ta generación, monobactamico más aminopeniclinas con inhibidores (ampicilina sulbactam o amoxicilina clavulánico). NO HIDROLIZAN A LOS CARBAPENEM (ertapenem, imipenem, meropenem), estos son los únicos betalactámicos para poder tratar las infecciones. Betalactamasas Cromosómicas No son inhibibles. No restringen la llegada de cefalosporinas, por lo tanto son cefalosporinasas, pero por la misma razón no son altamente eficientes. Confieren resistencia a cefalosporinas de 2da generación, y dependiendo de su cantidad, también son capaces de conferir resistencia a cefalosporinas de 3 ra generación. Su mecanismo de expresión está estrechamente relacionado a la síntesis y reciclaje del peptidoglicano, que actúa a través de un promotor que en condiciones normales se encuentra inhibido. La ausencia de dicho promotor impide la expresión de la betalactamasa, y es lo que sucede con E. coli donde aun teniendo el gen que la codifica, no es posible provocar su inducción. Beta Lactamasas Plásmidicas Transferibles Se las encuentran en los plásmidos luego del uso del ATB, las más comunes son: TEM-1.-2, ETC (Clase A) Metalobetalactamasas, enzimas IMI-I (Clase B). OXA-1,2 (Clase D) Las betalactamasas de clase C son codificadas por el cromosoma bacteriano (son inducibles por betalactámicos). La TEM-1: afectan a aminopenicilinas, cefalosporinas de 1º 2º y ureidopenicilinas. No afectan cefalosporinas de 3º, ni carbapenem, aparecen con el uso irracional de cefalosporinas de 3°. Son inhibibles por ác clavulánico y/o sulbactam. La IMI-I son las carbapenemasas, afectan a todos los betalactámicos. Son también llamadas IMI-I o serinoenzimas (Oxa23, Oxa 24....IMI.I). KPC: Klebsiella pneumoniae carbapenemasa, principal carbapenemasa en enterobacterias. Se transfirió a todos los BGN y BGNNF, resistente a TODOS los betalactámicos (incluyendo los CARBAPENEM), tiene PAN RESISTENCIA por genes transferibles a otros grupos de ATB. Alternativas: CIM a Colistin CIM a Tigeciclina Son de configuración plasmídica y pueden expresar resistencia en otro grupo de ATB por ej: Aminoglucósidos, Fluoroquinolonas y TMS. Esto se explica dado que los genes que codifican las BLEE y los que codifican la R de los otros ATB pueden residir en el mismo plásmido conjugativo trasmitiendo resistencia múltiple la misma bacteria. Modificación del sitio targeto diana en las PBP: Las PBP son el sitio de acción de los betalactámicos. Cuando estos se unen a las PBP impiden la síntesis de la pared lo cual lleva a la lisis celular. Diferentes variaciones en las PBP (mutaciones, hiperexpresión, modificación de la afinidad, nuevas PBPs, cantidad relativa de PBPs) pueden dificultar la unión del ATB a la proteína, lo que disminuye su actividad. Este es el mecanismo principal de resistencia a betalactámicos de los microorganismos gram (+), como S. pneumoniae, S. aureus resistente a meticilina (SARM) y Enterococcus faecium. Alteraciones en la permeabilidad y bombas de expulsión (Eflujo)*: Los trastornos de permeabilidad se corresponden fundamentalmente con la ↓ de la expresión de porinas. No es un mecanismo que por sí mismo promueva altos niveles de resistencia, pero puede ser muy importante en conjunción con distintos tipos de betalactamasas. Ante la barrera que supone la presencia de una membrana celular, (como en el caso de los microorganismos gram -) las sustancias poco lipofílicas (como los betalactámicos) precisan proteínas (poros) que les faciliten la entrada al espacio periplásmico para poder unirse a las PBP. Este es uno de los motivos por los que los microorganismos gram – son generalmente más resistentes a los ATB que los gram +. Algunas alteraciones en la permeabilidad (mutaciones, hiperexpresiones) pueden modificar la resistencia basal a los betalactámicos al alterar, eliminar o sintetizar nuevas porinas.* Factores que influyen en el paso de los solutos a través de las porinas: Tamaño molecular: > tamaño < penetración. Hidrofobicidad: > Hidrofobicidad > penetración. Carga:+, -, o anfotérica. Otros causas: Las cepas mutantes carecen de porinas, por ej Pseudomonas resistentes a Caz y/o PPT. RESISTENCIA a Imipenem y sensibles a Meropenem (porque carecen de porinas oprD2). Las porinas de P.aeruginosa (opr.F) son 12 a 100 veces menos permeables que la de las Enterobacterias ello determina que las CIM, sean mucho más altas y por lo tanto más resistentes: Los ATB con cargas (-) como los β-Lactámicos → Ampicilina, Cro (ceftriaxona, 3ra), Ctx (cefotaxima, 3ra) son Ineficaces frente a Pseudomonas. *Impermeabilidad natural o intrínseca Esta RESISTENCIA se produce por impermeabilidad de la membrana externa y se encuentra codificada en el cromosoma bacteriano. Generalmente en los betalactámicos (carga -) que actúan sobre los gram -, por alteración de las cargas negativas que posee la membrana, más las cargas negativas de las bacterias → el ATB no pueden ingresar por las porinas por que se repelen. Estas porinas están en la membranas externas los BGN y los BGNNF (bacilos gram – no fermentadores). En consecuencia estos ATB no pueden penetrar y su CIM es muy alta → RESISTENTES. Afecta: Cefalosporinas de 1°,2° y 3° generación. NO afecta a carbapenem, cefalosporinas 4ta generación, ni fluoroquinolonas ya que son ANFOTERICAS (es decir, tienen cargas + y -) Características de las cepas impermeables: Bajos niveles de resistencia. Resistencias Inespecíficas (Betalactámicos-Quinolonas-Tetraciclinas-Cloranfenicol) Eleva los niveles de resistencia asociados a gen Mec (Enterobacterias productoras de Amp.C) PREVALENCIA LOCAL DE LA RESISTENCIA En la práctica, además del espectro antibacteriano, el perfil farmacocinético y las propiedades farmacodinámicas, es esencial conocer la prevalencia local de las resistencias de las principales bacterias frente a los ATB teóricamente indicados en su tratamiento. ALGUNOS EJEMPLOS: E. faecalis: sensibilidad a los betalactámicos del 98% a diferencia de E. faecium (64% de resistencia a la ampicilina en un estudio de sujetos con bacteriemia). Neisseria gonorrhoeae: cerca del 90% de las cepas tienen sensibilidad disminuida o resistencia a la penicilina, pero el 100% son sensibles a la ceftriaxona. Resistencia por Eflujo*(Este sistema lo tiene la P. aeruginosa) Es un mecanismo de expulsión de moléculas, en este caso ATB, hacia el exterior de la membrana externa. Esto se logra por un sistema de porinas desde la membrana citoplasmática a la membrana externa, y es accionada por un mecanismo de energía (ATP), que constituyen las llamadas “bombas de eflujos”. Mientras más ATB, más bombas. Existen muchas bombas que pueden ser: Constitutivas (Mex AB-Opr M). Inducibles (Mex XY .OprM –Opmg). Se da en ATB anfipáticos (combinan hidrofilia con hidrofobicidad) por ej las QUINOLONAS y MACROLIDOS. En general los betalactámicos no poseen este mecanismo dado que solo tienen cargas (- ), sí afecta a Meropenem y no a Imipenem, dado que el Mero es más anfótero. Encontramos cepas Imipenem (S), Meropenem (R). Este mecanismo se selecciona por uso excesivo o indebido de Ciprofloxacina. MECANISMOS DE RESISTENCIA PARA COCOS GRAM POSITIVOS La resistencia de los microorganismos de aislamiento clínico frecuente requiere, por parte del laboratorio de microbiología, de la realización de pruebas que permitan la detección fenotípica de los mecanismos subyacentes responsables de los perfiles observados in vitro. La comunicación de estos fenotipos, ya sea inferidos o demostrados, permite adecuar el tratamiento antibiótico y reunir información para el seguimiento epidemiológico de las resistencias. Las diferentes pruebas que se realizan para la detección fenotípica de la resistencia a las principales familias de antimicrobianos utilizados frente a los gram + y gram - de mayor incidencia clínica sirven para: Cocos Gram + de mayor incidencia clínica: Staphylococcus spp., Enterococcus spp. y Streptococcus pneumoniae. -En Staphylococcus, pruebas fenotípicas para evidenciar los mecanismos de resistencia a betalactámicos así como a los macrólidos, lincosamidas y estreptograminas B (MLSB), la resistencia disminuida a glucopéptidos, a aminoglucósidos, a linezolid y a mupirocina. -En Enterococcus las pruebas para detectar los fenotipos de resistencia a glucopéptidos y la resistencia de alto nivel a los aminoglucósidos. -En S. pneumoniae, la importancia de la detección de resistencia a la penicilina y la sensibilidad disminuida a cefalosporinas de 3ra generación así como la sensibilidad disminuida o la resistencia a fluoroquinolonas. RESISTENCIA A LOS ANTIMICROBIANOS EN STAPHYLOCOCCUS Resistencia a los Betalactámicos puede ser por: Resistencia a las penicilinas por producción de betalactamasas: El fenotipo de resistencia a la penicilina mediado por betalactamasas en estafilococo implica resistencia a todas las penicilinas excepto a: -Isoxazolilpenicilinas: oxacilina, meticilina, cloxacilina y nafcilina y además, -Aquellas cuando se logran combinar con inhibidores de betalactamasas (ácido clavulánico, tazobactam y sulbactam), por ejemplo ampicilina/sulbactam, amoxicilina/clavulánico, etc. -las cefalosporinas de cualquier generación y a las carbapenems. Las penicilinasas estafilocócicas son betalactamasas de las que se han descrito cuatro tipos: A, B, C y D, si bien la más frecuente es la de tipo C4. Algunas de estas penicilinasas pueden hidrolizar ciertas cefalosporinas en presencia de inóculos elevados (efecto de inóculo: ↓ del efecto bactericida frente infecciones con alto nº de bacterias). Resistencia a la meticilina: (SAMR y SCNMR) -Staphylococccus aureus y Staphylococcus no aureus: los denominamos “coagulasa negativos” (como por ejemplos Staphylococcus epidermidis o haemoliticus, etc). Este tipo de resistencia puede ser: homogénea o heterogénea. La resistencia a la meticilina en el Staphylococcus aureus, se debe a la adquisición del gen cromosómico mecA que codifica la PBP2a que posee baja afinidad por todos los betalactámicos y por tanto implica resistencia a todos estos compuestos betalactámicos. La excepción, hasta el presente es la – CEFTAROLINA-, que es una cefalosporina de 5ta generación ya incorporada al vademécum en nuestro país. La expresión de la resistencia mediada por este gen es compleja y se afecta por diferentes factores como la temperatura, el pH, la osmolaridad así como por la presencia de secuencias cromosómicas reguladoras y de otros genes cromosómicos no relacionados. Esta expresión, tanto en Staphylococcus aureus meticilino resistente (SARM) como en Staphylococcus coagulasa negativa como (SCNRM), puede ser homogénea o heterogénea] La resistencia a meticilina puede ser heterogénea, que se caracterizan por que solo sobreviven con concentraciones bajas de meticilina un pequeño porcentaje de la población bacteriana (menor o = a 0,1%) y el gran inóculo bacteriano muere. Mientras que la resistencia homogénea, sobrevive toda la población. Cuando la resistencia es homogénea, se observa resistencia con otros grupos de ATB (macrólidos-quinolonas aminoglucósidos), cosa que difiere cuando es heterogénea. No se debe confundir la resistencia mutacional que presentan los Staphylococcus con el fenotipo más frecuente que es enzimática por producción de penicilinasa, que es totalmente inactivable, por los inhibidores como ác clavulánico y/o sulbactam. Detección fenotípica de resistencia a la meticilina: Esto se realiza cuando el médico pide un antibiograma ya sea cualitativo o cuantitativo. Es cualitativo cuando se realiza en una placa de Petri colocando una suspensión del germen y un disco de papel impregnado con el antibiótico a ensayar. El resultado se interpreta como (s) sensible o (r) resistente. Es cuantitativo cuando se hacen diluciones crecientes para determinar la concentración inhibitoria mínima o sea la CIM. Que se define como la mínima concentración de un antibiótico para inhibir su crecimiento (in vitro). Este método es el patrón de referencia que nos permite establecer un tratamiento optimizado en dosis e intervalos. La resistencia a la meticilina en Staphylococcus se puede detectar en el laboratorio mediante la técnica de difusión con discos de oxacilina que es un betalactámico (ya en desuso), remplazada actualmente por cefoxitina (30g) o por dilución en caldo o en agar. La cefoxitina es un marcador adecuado de la presencia del gen mecA ya que es un compuesto inductor más potente del sistema regulatorio de mecA que las penicilinas (antes oxacilina) y por ello, al mejorar la expresión de este gen se mejora también la detección de la resistencia a la meticilina. La utilización del disco de cefoxitina es especialmente útil y de preferencia para detectar la resistencia mediada por el gen mecA en las cepas heterorresistentes y se debe utilizar siempre en cepas de Staphylococcus coagulasa negativas (SCN). Además, este disco no presenta problemas de estabilidad como la oxacilina durante su conservación. Las cepas con heterorresistencia suelen aparecer como sensibles a muchos betalactámicos cuando se realiza un antibiograma con discos y su interpretación como tal puede conducir a fracasos terapéuticos. Resistencia borderline (límite) a la oxacilina (BORSA) en Staphylococcus aureus: Existen cepas de S. aureus que presentan resistencia de bajo nivel o borderline (en el límite) a la oxacilina (borderline oxacillin resistente Staphylococcus aureus, BORSA) y se caracterizan por tener CMI de oxacilina en el punto de corte de resistencia (4 mg/L) o una dilución por encima de este. Estos aislados se dividen en dos grupos: En función de la presencia o ausencia del gen mecA: si poseen el gen mecA son cepas heterorresistentes que producen la PBP2a. Si no contienen el gen mecA ni por tanto la PBP2a, esta resistencia de bajo nivel puede deberse a la hiperproducción de la betalactamasa estafilocócica o a la modificación (hiperproducción o alteración) de las PBP 1, 2, y 4. Estas cepas que hiperproducen betalactamasas son sensibles a las asociaciones de betalactámico con inhibidor de betalactamasas (ácido clavulánico, tazobactam y sulbactam). Resistencia a los macrólidos y a la clindamicina: Los macrólidos, las lincosamidas y las estreptograminas B (MLSB) son 3 familias diferentes de antimicrobianos que poseen mecanismos y sitios de acción (subunidad 50S del ribosoma bacteriano) similares. En los estafilococos los fenotipos de resistencia que se pueden observar son: 1) Fenotipo cMLSB: resistencia constitutiva a la eritromicina y demás macrólidos de 14-15 átomos de C, a la clindamicina y a las estreptograminas B por modificaciones en la diana ARNr 23S debidas a la acción de metilasas codificadas por los genes ermA, ermB, ermC, con resistencia cruzada de alto nivel a todos los ATB del grupo MLSB; 2) Fenotipo iMLSB (resistencia inducible a la eritromicina y sensibilidad a la clindamicina y a las estreptograminas B): se trata del mismo mecanismo que en el caso anterior pero que se manifiesta como resistencia a los macrólidos pero con sensibilidad las lincosamidas y a las estreptograminas B en ausencia de un inductor como la propia eritromicina; 3) Fenotipo MSB: resistencia a la eritromicina, a otros macrólidos de 14 y de 15 átomos de C, a las estreptograminas B pero con sensibilidad a clindamicina, mediada por una bomba de expulsión activa (codificada por genes plasmídicos del tipo msrA). 4) Existe un cuarto fenotipo de resistencia a la clindamicina con sensibilidad a la eritromicina y a la estreptogramina B, poco frecuente, debido a la acción de enzimas (codificadas por los genes lnu) que inactivan exclusivamente a las lincosamidas. Resistencia a los aminoglucósidos En la mayoría de los casos se estudia la sensibilidad in vitro de los estafilococos a la gentamicina, a la tobramicina y a la amikacina puesto que estos son los de mayor utilización clínica. Los dos fenotipos más frecuentes son el de resistencia a la gentamicina y a la tobramicina con sensibilidad aparente a la amikacina y el de sensibilidad a la gentamicina y resistencia a la tobramicina y a la amikacina. Detección fenotípica de resistencia a los aminoglucósidos: La resistencia a gentamicina debe asociarse con resistencia a todos los aminoglucósidos de utilización clínica (la propia gentamicina, tobramicina, amikacina, netilmicina y además kanamicina, con la excepción de la estreptomicina) y es debida a la actividad de la enzima bifuncional AAC (6_)-APH(2”). Cabe destacar que la situación opuesta no existe, es decir, no se debe asumir que la sensibilidad a la gentamicina implica también sensibilidad al resto de los aminoglucósidos puesto que la presencia de la enzima ANT (4_)(4”) que determina resistencia a la tobramicina, la kanamicina y sensibilidad variable a la amikacina es frecuente entre las cepas de SARM de los hospitales . La tobramicina es el mejor marcador de este mecanismo de resistencia, de modo que aquellas cepas que aparezcan en el antibiograma como sensibles a la gentamicina y resistentes a la tobramicina deben informarse como resistentes también a la amikacina ya que la capacidad bactericida de esta se encuentra disminuida. Sensibilidad disminuida a los glucopéptidos: (GISA glycopeptide intermediate S. aureus y VISA vancomicina intermedia S. aureus): Es la resistencia intermedia que el género Staphylococcus adquiere frente a los glucopéptidos. El antibiograma por difusión NO SIRVE. Para detectar sensibilidad a VANCOMICINA se debe solicitar CIM a Vancomicina. Además, existe también el fenómeno de heterorresistencia a los glucopéptidos, aunque es menos frecuente que la sensibilidad intermedia y se ha observado generalmente después de un tratamiento prolongado con glucopéptidos. Resistencia al linezolid: La resistencia al linezolid es actualmente poco frecuente y generalmente se observa en cepas de pacientes con tratamientos prolongados con este ATB, en el caso de diseminación de clones resistentes en unidades hospitalarias o de diseminación de transposones o plásmidos que contienenel gen cfr. RESISTENCIA A LOS ATB EN ENTEROCOCCUS Resistencia de alto nivel a la gentamicina y a la estreptomicina. Los enterococos poseen resistencia intrínseca de bajo nivel a los aminoglucósidos, con CMI entre 4-64 mg/L para la gentamicina y 16-256 mg/L para la estreptomicina. La adquisición de determinantes genéticos asociados a la producción de enzimas modificadoras de aminoglucósidos conlleva la expresión de altos niveles de resistencia (RAN) a dichos compuestos. Resistencia a los glucopéptidos: (Enterococcus Vancomicina Resistente) Se produce la resistencia a vancomicina a través de mecanismos expresados fenotípicamente por medio de los genes Van A, Van B, Van C. Fundamentalmente son los E. faecium. Requieren CONTROL EPIDEMIOLOGICO ESTRICTO y VIGILANCIA ACTIVA. RESISTENCIA A LOS ATB EN STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE Resistencia a betalactámicos: La resistencia de S. pneumoniae a la penicilina y la sensibilidad disminuida a otros betalactámicos como las cefalosporinas de 3ra generación se deben a cambios estructurales en las PBP. Es un tipo de resistencia mutacional. Las principales PBP implicadas en la resistencia a los betalactámicos en este microorganismo son (PBP 2b; PBP-2x; PBP-2y; PBP 2xy) y la resistencia puede ser: Disminuida-Media: generalmente se relaciona con la PBP2 b. Alta resistencia: con la PBP 2x, expresan resistencia a las cefalosporinas de 3º generación. [Los neumococos resistentes a la penicilina presentan menor afinidad por los otros betalactámicos] -Es muy importante cuando se trata de infecciones graves (celulitis orbitarias, mastoiditis, meningitis, sepsis). -No hay resistencia por betalactamasas, por lo que no deben tratarse neumococos resistentes a penicilinas con inhibidores betalactámicos. Valoración y expresión de resultados de la CMI: Puntos de corte→ CIM a Penicilina: Aislamientos meníngeos: •CMI de penicilina≤0,06 µg/ml: informar como sensible a la penicilina. •CMI de penicilina≥0,12 µg/ml: informar como resistente a la penicilina. Aislamientos no meníngeos: •Sensible: menor o igual a 2ug/ml •Intermedio: hasta 4ug/ml •Resistente: mayor o igual a 8ug/ml Cefotaxima: Aislamientos meníngeos: •CMI de cefotaxima≤0,5 mg/L. Informar como sensible a la cefotaxima. •CMI de cefotaxima=1mg/L. Informar como resistencia intermedia a la cefotaxima. •CMI de cefotaxima≥2mg/L. Informar como resistente a la cefotaxima. Aislamientos no meníngeos: •CMI de cefotaxima≤1mg/L. Informar como sensible a la cefotaxima. En los aislamientos con CMI de 1 mg/L insertar una recomendación terapéutica: «en caso de infección meníngea el aislamiento se considera con resistencia intermedia a la cefotaxima». •CMI de cefotaxima=2mg/L. Informar como resistencia intermedia a la cefotaxima. Insertar una recomendación terapéutica: «en caso de infección meníngea el aislamiento se considera resistente a la cefotaxima». •CMI de cefotaxima≥4mg/L. Informar como resistente a la cefotaxima. Resistencia a las fluoroquinolonas: Las quinolonas ejercen su acción bloqueando de forma irreversible a la topoisomerasa II (ADN girasa) y topoisomerasa IV, en consecuencia impiden la transcripción o replicación bacteriana. El principal mecanismo de resistencia a las fluoroquinolonas en S. pneumoniae es debido a mutaciones en las regiones determinantes de resistencia a quinolonas (QRDR) tanto de la ADN topoisomerasa IV (ParC y ParE) que es la diana primaria, como de la ADN girasa (GyrA y GyrB) que es la diana secundaria. Las quinolonas presentan resistencia intratratamiento por ejemplo frente a Pseudomonas, cuando se prolongan los tratamientos por más de 15 días. Esta resistencia es extrapolable a todas las quinolonas. [Evitar tratamiento empírico con quinolonas cuando se sospeche Infección por Pseudomonas] QUINOLONAS E INHIBICIÓN DE LA REPLICACIÓN DEL ADN Los mecanismos de resistencia a quinolonas son: resistencia cromosómica dada por alteraciones del sitio blanco y también mecanismos transmisibles que involucran alteraciones enzimáticas, enmascaramiento del sitio blanco y bombas de eflujo específicas. Mecanismo de resistencia: Las alteraciones del sitio blanco se producen por mutación espontánea a nivel cromosómico, por alteración de una de las subunidades de la enzima denominada A (la ADN girasa está constituida por dos subunidades A y dos subunidades B). Estas enzimas mutadas tienen menor afinidad por el ATB. Existen 3 mecanismos de resistencia plasmídica y trasmisible: El primero consiste en la acción de una familia de proteínas producto de los genes qnr que actúan uniéndose al complejo DNA-girasa, entorpeciendo de este modo la unión de las quinolonas a su sitio blanco de acción. El segundo consiste en la acetilación de las moléculas de ciprofloxacina y norfloxacina por una enzima previamente conocida por su capacidad de modificar aminoglucósidos. La aparición de dos mutaciones puntuales en el gen aac(6’)-Ib (que normalmente codifica para una enzima que confiere resistencia a amikacina, tobramicina y kanamicina) genera la aparición de la variante alélica aac(6’)-Ib-cr, que como ya se ha dicho agrega la capacidad de inactivar específicamente norfloxacina y ciprofloxacina. Las alteraciones de permeabilidad incluyen la modificación de expresión de porinas y un sistema de bombas de eflujo que promueve la excreción del fármaco hacia el medio extracelular. La energía de activación depende de un contratransporte de protones, que constituyen un mecanismo inespecífico de multirresistencia, que incluye resistencia a tetraciclinas, eritromicina, cloranfenicol y quinolonas. Este sistema es habitualmente utilizado por las bacterias para la exportación de diversas sustancias como toxinas (por ejemplo hemolisinas) y sideróforos. Sin embargo la bomba de eflujo recientemente reportada denominada QepA, actúa específicamente sobre algunas fluoroquinolonas como ciprofloxacina, norfloxacina y enrofloxacina. AMINOGLUCÓSIDOS Mecanismos de resistencia: Los 3 grandes mecanismos de resistencia ya nombrados son encontrados contra estos ATB. El más importante es la inactivación enzimática, seguido por alteración de la permeabilidad y lejos en tercer lugar, limitado a la estreptomicina y la espectinomicina, puede observarse una mutación puntual en el sitio de acción de estos agentes (la proteína de la subunidad 30s denominada proteína S12). Inactivación enzimática: Diversas enzimas pueden inactivar estos ATB por acción a distintos niveles. Así, pueden acetilar, adenilar o fosforilar, por intermedio de acetiltransferasas, adeniltransferasas, fosfotransferasas, fosforilasas (resistencia a amikacina y la gentamicina sería sensible), adenilciclasas (resistencia a gentamicina y sensibilidad a amikacina). Estas enzimas pueden anular el sinergismo bactericida entre AG y betalactámicos. Las enzimas pueden ser cromosómicas o plasmídicas y se expresan constitutivamente, independientemente de la presencia de ATB. La inactivación enzimática se produce en el proceso de transporte del ATB hacia el interior de la célula para alcanzar el ribosoma. El predominio de enzimas que inactivan la estreptomicina y kanamicina ha llevado a desplazar el uso de estos fármacos. En general la mayor incidencia de resistencia se da en enterobacterias. En cuanto a las alteraciones de la permeabilidad, debido al mecanismo de entrada a las células de los aminoglucósidos, modificaciones en el gradiente electroquímico generado por las cadenas respiratorias aerobias, es que se dificulta la entrada del agente a la célula. Las mutaciones cromosómicas espontáneas, generan alteraciones de este potencial o de la cadena de electrones. Alteraciones de la permeabilidad: Los aminoglucósidos entran a la célula bacteriana por un mecanismo complejo que implica la adherencia a moléculas de carga negativa, como residuos del LPS, cabezas polares de fosfolípidos y proteínasaniónicas de membrana externa. Luego de esta adherencia por rearreglo del LPS se produce la entrada al espacio periplásmico del agente. Al llegar a la membrana citoplásmica se produce el ingreso al citoplasma, por un sistema de trasporte acoplado al gradiente protónico. Dicho gradiente depende de la actividad de las cadenas respiratorias aerobias, lo cual explica la inactividad de estos agentes frente a anaerobios. Precisamente las modificaciones de este gradiente electroquímico, dificultan la entrada del agente a la célula. Mutaciones cromosómicas espontáneas, generan alteraciones de este potencial o de la cadena de electrones. MACRÓLIDOS Mecanismos de resistencia: Básicamente implican los grandes mecanismos ya mencionados. En bacilos gram - donde el fármaco no es muy activo, se observan trastornos en la permeabilidad. El mecanismo de eflujo activo ya ha sido mencionado y es mediado por plásmidos. Dos tipos de alteraciones del sitio blanco pueden producir resistencia a macrólidos: a) Mutaciones puntuales a nivel cromosómico de la proteína L15; b) Inducción de una enzima que metila el ARNr 23s de la subunidad mayor, lo que altera la afinidad del receptor no solo por los macrólidos, sino también por lincomicinas y estreptograminas. Estos ATB son químicamente diferentes pero comparten mecanismos de acción y de resistencia. Este mecanismo puede encontrarse asociado a plásmidos y transposones. ESTREPTOGRAMINAS (QUINUPRISTIN-DALFOPRISTIN) Los mecanismos involucrados en la resistencia a dichas drogas son: bombas de eflujo, inactivación de los compuestos A o B, y el más frecuente es la metilación de la subunidad 50S, el cual es transferible, inducible o de expresión constitutiva. Este mecanismo involucra solo a las estreptograminas B (quinupristin), por lo que la presencia de este mecanismo no implica la resistencia a quinupristin-dalfopristin. LINCOSAMIDAS La resistencia a lincosaminas (clindamicina) se encuentra mediada por la presencia de metilasas, las cuales dimetilan residuos de adenina en el rARN23S de la subunidad ribosomal 50S. LINEZOLID La resistencia se encuentra mediada por mutaciones en la región V del rARN23S, tanto en SAMR como en Enterococcus resistente a vancomicina, y por presencia de bombas de eflujo (resistencia intrínseca en enterobacterias). Es común el surgimiento de resistencia intratratamiento. TRIMETOPRIMA y SULFONAMIDAS Los mecanismos de resistencia pueden dividirse en cromosómicos y plasmídicos. En los mecanismos cromosómicos la resistencia a trimetoprima está dada por mutaciones en el gen dfr, que determinan una mayor expresión de la enzima dihidrofolato reductasa o enzimas con menor afinidad por el ATB; mientras que, la resistencia a sulfonamidas consistiría en mutaciones en el gen folP (dihidropteroato sintasa), resultando en una menor afinidad del ATB por la enzima mutada. Otros mecanismos incluyen la sobreproducción del ácido para-aminobenzoico (PABA) y alteraciones en la permeabilidad de la membrana celular. En los mecanismos plasmídicos la resistencia a ambos ATB se da por la incorporación de genes, que codifican enzimas alternativas a las enzimas blanco cromosómicas. Así la incorporación de genes sul confiere resistencia a sulfas, y los genes dfr confieren resistencia a trimetoprima. RIFAMPICINA La resistencia antimicrobiana surge rápidamente si la droga es utilizada en monoterapia, y se debe a mutaciones puntuales o deleciones en el gen rpoB, codificante de la subunidad β de la enzima RNA polimerasa. NITROFURANTOÍNA Este ATB necesita de la reducción enzimática dentro de la célula bacteriana, por lo tanto, la resistencia deriva de la inhibición de la enzima nitrofurano reductasa, resultando en una disminución en la producción de derivados activos. CLORANFENICOL La resistencia a cloranfenicol se encuentra asociada a reducida permeabilidad, mutación ribosomal y actividad enzimática por acción de la enzima acetiltransferasa. Este último, también se asocia a la resistencia de otros antibióticos, tales como tetraciclinas. TETRACICLINAS Los mecanismos de resistencia se deben a: mutaciones puntuales en el ARNr, presencia de bombas de eflujo, baja permeabilidad e inactivación enzimática por el gen tet, el cual codifica para una proteína que en presencia de Nicotiamida-Adenina Dinucleótido fosfato (NADPH) y oxígeno modifica la droga.
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