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Informe Técnico

Vigilancia de la resistencia a los antibióticos de

Pseudomonas aeruginosa, 2013 - 2017

Cita sugerida: Jiménez Antonieta ([email protected]), Rodriguez David, Baltodano Priscilla, Bolaños Hilda y Red Nacional de Laboratorios de Bacteriología. Informe técnico: “Vigilancia de la resistencia a los antibióticos de Pseudomonas aeruginosa, 2013 - 2017”. Tres Ríos, Costa Rica: Inciensa, 2018.

Centro Nacional de Referencia de

Bacteriología

Resumen

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria de gran importancia en salud pública debido a su capacidad de causar múltiples infecciones asociadas a la atención de la salud y adquiridas en la comunidad. En la actualidad las infecciones por P. aeruginosa presentan un serio problema de manejo clínico, debido a la aparición de cepas multirresistentes a los antibióticos, que en ocasiones tienen escasas posibilidades de tratamiento.

Debido a esto y siendo una de las bacterias referida con mayor frecuencia al Centro Nacional de Referencia de Bacteriología por la Red Nacional de Laboratorios de Bacteriología se elaboró este informe, que presenta los datos de la vigilancia de laboratorio de P. aeruginosa del período 2013 a 2017.

Instituto Costarricense de Investigación y Enseñanza en Nutrición y Salud

Centro Nacional de Referencia de Bacteriología

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Vigilancia de la resistencia a los antibióticos de

Pseudomonas aeruginosa, 2013 - 2017

Antecedentes

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria de gran importancia en salud pública debido a su capacidad de causar múltiples infecciones asociadas a la atención de la salud y adquiridas en la comunidad, entre ellas, infecciones respiratorias, urinarias, de tejidos blandos y sistémicas, que afectan principalmente a pacientes inmunocomprometidos (Fujii, 2014; Mascitti, 2018).

P. aeruginosa presenta resistencia intrínseca a diferentes antibióticos, incluyendo: ácido nalidíxico, cloranfenicol, nitrofurantoína, tetraciclina, minociclina, tigeciclina, trimetoprima/sulfametoxazol y algunos β-lactámicos específicamente penicilinas, amoxicilina clavulánico, ampicilina sulbactam, ticarcilina clavulánico, cefalosporinas de primera y segunda generación, cefoxitina, cefotaxima y ertapenem (CLSI, 2019).

En la actualidad las infecciones por P. aeruginosa presentan un serio problema de manejo clínico, debido a la aparición de cepas multirresistentes a los antibióticos, que en algunos casos tienen pocas posibilidades de tratamiento. Por ejemplo, de acuerdo a la información del Centro para el Control de Enfermedades (CDC, Atlanta, GA), el 13 % de las infecciones por P. aeruginosa asociadas a la atención de la salud en Estados Unidos, son causadas por cepas multirresistentes, de difícil tratamiento y que ocasionan cerca de 400 muertes por año (CDC Threats Report, 2013).

Uno de los mecanismos de resistencia adquiridos que se vigilan y confirman en P. aeruginosa son las β-lactamasasas del tipo carbapenemasa. En Costa Rica, de acuerdo a un estudio realizado en un hospital nacional y publicado en el 2015, se encontró que 81,6 % de los aislamientos de P. aeruginosa resistentes a carbapenemes presentaron actividad de Metalo-β-lactamasa (MBL). De estos 94,1 % se confirmaron como portadores de los genes blaIMP y blaVIM, que codifican por carbapenemasa tipo MBL. El 6 % restante se confirmó como portador de uno solo de los genes, blaIMP (Toval, 2015).

Información preliminar del Plan Piloto de Vigilancia de la Resistencia a los Antimicrobianos coordinado por el CNRB, en el que participan dos hospitales nacionales, dos especializados y un hospital privado del país, muestran que P. aeruginosa es uno de los seis agentes bacterianos que se aíslan con mayor frecuencia en los laboratorios clínicos (datos no publicados). Por otro lado, P. aeruginosa es uno de los organismos referidos con mayor frecuencia al CNRB por la Red Nacional de Laboratorios de Bacteriología (RNLB) para la confirmación de mecanismos de resistencia de importancia clínica, principalmente carbapenemasas y resistencia a colistina. En vista de lo anterior y de la importancia de



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caracterizar estos aislamientos, es que se elabora este documento, que incluye los datos de la vigilancia de laboratorio de P. aeruginosa del período 2013 a 2017.

Metodología

• Se realizó una revisión retrospectiva de las bases de datos disponibles en el Laboratorio de Antimicrobianos del CNRB-Inciensa, correspondientes a las cepas de P. aeruginosa referidas por los Laboratorios de la RNLB en el período comprendido entre enero 2013 a diciembre 2017.

• Los aislamientos de P. aeruginosa fueron recuperados en los laboratorios clínicos de los establecimientos de salud que se indican en el Anexo 1 y referidos al CNRB para la confirmación de mecanismos de resistencia de importancia clínica.

• Los parámetros de sospecha de carbapenemasa utilizados para la referencia de aislamientos son: ceftazidima ≥ 16 µg/ml, imipenem ≥ 2 µg/ml y meropenem ≥ 1 µg/ml.

• En el CNRB todos los aislamientos bacterianos se identificaron a nivel de especie utilizando el Vitek 2 Compact y la tarjeta GN.

• La prueba de sensibilidad a los antibióticos se realizó empleando el método Kirby Bauer, de acuerdo a la Norma M02, CLSI 2018 para los antibióticos amikacina, aztreonam, cefepima, ceftazidima, ciprofloxacina, gentamicina, meropenem, imipenem y piperacilina tazobactam.

• La interpretación de la prueba de sensibilidad se realizó con la Norma M100, CLSI 2019.

• La sospecha de carbapenemasa se confirmó en el CNRB utilizando los parámetros para Kirby Bauer recomendados por el Instituto Malbrán, Argentina (Laboratorio Regional de Resistencia a los Antimicrobianos de la Red Latinoamericana de Vigilancia de la Resistencia a los Antimicrobianos - ReLAVRA OPS) que se indican a continuación: ceftazidima ≤ 22 mm y meropenem ≤ 23 mm.

• La detección fenotípica de β-lactamasasas de espectro extendido (BLEE) se realizó de la siguiente manera (Paterson, 2005):

o BLEE tipo CTX-M: observación de aumento en el halo de inhibición de ceftazidima en presencia de ácido clavulánico.

o BLEE tipo GES: observación de sinergia entre el halo de inhibición de ceftazidima e imipenem.

o BLEE tipo cefepimasasa: diferencia en el halo de inhibición de ceftazidima y cefepima.



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• La detección fenotípica de carbapenemasa tipo MBL se realizó utilizando EDTA, inhibidor de este tipo de enzimas (Queenan, 2007).

• Aquellos aislamientos que presentaron inhibición en presencia de EDTA, se analizaron por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para la confirmación/descarte de carbapenemasa tipo MBL IMP y VIM utilizando el protocolo descrito por Mendes, 2007, para la detección de los genes blaIMP y blaVIM.

Resultados

La referencia de aislamientos de P. aeruginosa al CNRB ha mostrado una tendencia al incremento a través de los años, pasando de 20 aislamientos en el 2009 a 218 en el 2017, para un total de 961 aislamientos referidos al CNRB en los nueve años mencionados (Figura 1).

Figura 1 Referencia de P. aeruginosa al CNRB para confirmación de

mecanismos de resistencia de importancia clínica, 2 009 a 2017. N: 961

Fuente: Laboratorio de Antimicrobianos, CNRB-Inciensa y Red Nacional de Laboratorios de Bacteriología



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Los aislamientos de P. aeruginosa analizados en su mayoría cumplían con los parámetros de sospecha de carbapenemasa (ceftazidima ≥ 16 µg/ml, imipenem ≥ 2 µg/ml y meropenem ≥ 1 µg/ml), utilizados por la ReLAVRA o presentaban alguna dificultad en la determinación de la prueba de sensibilidad a los antibióticos (PSA).

En este informe se presentan las características de los aislamientos de P. aeruginosa analizados en el CNRB en los últimos cinco años, correspondientes al período enero 2013 a diciembre 2017. Lo anterior con el fin de mostrar los tipos de establecimientos de salud que refieren, los tipos de muestra de las cuales se aísla esta bacteria con mayor frecuencia, los mecanismos de resistencia de importancia clínica a antibióticos β-lactámicos, así como la resistencia a otros grupos de antibióticos.

Para clasificar aislamientos según el tipo de establecimiento de salud que lo refirió, en el caso de la Caja Costarricense de Seguro Social (CCSS) se utilizó la clasificación propia de esta institución, de la siguiente manera: Área de Salud y Hospitales, estos últimos en niveles (Periférico, Regional, Nacional General y Nacional Especializado). Los establecimientos de salud que no son parte del CCSS se clasificaron como Hospital Especializado no CCSS, Hospital Privado, Laboratorio Privado y un caso de OIJ (Morgue Judicial).

En la Figura 2 se incluyen 773 aislamientos analizados en el período 2013 a 2017, demostrando que los diferentes niveles de atención, tanto del sector público como privado, refieren aislamientos de P. aeruginosa multirresistentes al CNRB. Al respecto, se debe tener en consideración la limitante de que no se conoce el número total de aislamientos de P. aeruginosa recuperados anualmente por los establecimientos de salud, por lo que se desconoce la proporción que representa lo referido al CNRB para confirmación en el período analizado. Además, la referencia de estas bacterias se realiza de forma voluntaria, por lo que el número de aislamientos no necesariamente indica que haya mayor cantidad de este tipo de aislamientos en un tipo de establecimiento de salud específico. Sin embargo, la referencia observada demuestra que este tipo de cepas se aíslan en todos los niveles de atención de la salud, así como el desarrollo de la capacidad de los laboratorios clínicos de bacteriología en la detección, referencia y notificación de este tipo de organismos.



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Figura 2 Distribución de los aislamientos de P. aeruginosa

según tipo de establecimiento de salud, 2013 a 2017 N: 773


De los 773 aislamientos analizados entre el 2013 al 2017, 89 (11,5 %) no presentaron ningún mecanismo de resistencia de importancia clínica a los β-lactámicos, 25 (3,2 %) resultaron resistentes a cefatazidima y sensibles a carbapenemes y 659 (85,3 %) resistentes a carbapenemes.

Como se mencionó anteriormente se desconoce el número total de aislamientos de P. aeruginosa recuperados por los establecimientos de salud del país en el período bajo estudio. En vista de lo anterior y con el fin de poder dimensionar esta información y evitar que se sobre-estime la proporción de aislamientos resistentes a carbapenemes, durante el primer semestre del 2018 los laboratorios clínicos de cinco hospitales del país (dos nacionales, dos



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especializados y un hospital privado)1 aislaron 894 P. aeruginosa, de los cuales 91 (10 %) fueron resistentes a carbapenemes.

Con el fin de facilitar la lectura de la información que se presenta a continuación, en el diagrama del Anexo 2 se muestra la distribución de los aislamientos de P. aeruginosa de acuerdo a los perfiles fenotípicos de resistencia a β-lactámicos confirmados.

Los 25 aislamientos de P. aeruginosa sensibles a carbapenemes eran resistentes a ceftazidima, siete de ellos tenían fenotipo de BLEE (pendiente la caracterización genotípica). De los 25 aislamientos, 23 resultaron sensibles a amikacina, 17 sensibles a gentamicina y 13 a ciprofloxacina. No se agregan porcentajes debido a que se trata de menos de 30 aislamientos.

De los 659 aislamientos de P. aeruginosa resistentes a carbapenemes, 135 (20,5 %) resultaron sensibles a ceftazidima, lo que sugiere que la resistencia a carbapenemes podría deberse a mecanismos no enzimáticos como impermeabilidad y/o eflujo. En pacientes con infecciones por este tipo de aislamientos las cefalosporinas podrían ser evaluadas como posibilidad de tratamiento.

Los 524 restantes (79,5 %), eran resistentes tanto a ceftazidima como a carbapenemes. De estos aislamientos, 412 (78,6 %) expresan carbapenemasa tipo MBL, detectada por medio de métodos fenotípicos. En los 112 (21,4 %) restantes se descartó la presencia de carbapenemasa por métodos fenotípicos, por lo que la resistencia a carbapenemes podría deberse a mecanismos no enzimáticos como impermeabilidad y eflujo.

En el Cuadro 1 se presenta la caracterización molecular de 267 aislamientos MBL +, observándose que la mayoría (79,4 %) son portadores de los dos genes blaIMP y blaVIM, lo que coincide con los resultados obtenidos en un estudio previo realizado en un hospital nacional (Toval, 2015). Queda pendiente la caracterización molecular de 145 (35 %) aislamientos MBL+.

1 Establecimientos de salud participantes en el Plan Piloto Vigilancia de Laboratorio de la Resistencia a los

Antimicrobianos coordinado por el CNRB (H. Calderón Guardia, H. La Católica, H. Nacional de Geriatría y Gerontología,

H. Nacional de Niños, H. San Juan de Dios).



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Cuadro 1 Caracterización molecular de 267 aislamientos de P. aeruginosa MBL +

referidos al CNRB, 2013 - 2017

Gen detectado Número de

aislamientos Porcentaje

blaIMP 44 16,5 %

blaVIM 11 4,1 %

blaIMP y blaVIM 212 79,4 %

Total 267 100,0 %


De los 659 aislamientos resistentes a carbapenemes, 209 resultaron sensibles a amikacina (31,7 %), 153 (23,2 %) sensibles a gentamicina, y 96 (14,6 %) a ciprofloxacina; además, 15 (2,3 %) presentaron resistencia intermedia a este último antibiótico.

Uno de los aspectos de mayor preocupación para el clínico, es el tratamiento de los pacientes con infecciones causadas por estos organismos, lo que depende no solo de las características de la bacteria, sino del sitio de infección. Al respecto, en la Figura 3, se presenta la variedad de muestras de las que provienen los aislamientos de P. aeruginosa MBL+ referidos al CNRB. La mayoría de los aislamientos se recuperaron de orina y muestras respiratorias, pero también, aunque en menor cantidad de hueso, líquidos estériles (cavidad abdominal, de dreno, pericárdico, peritoneal, pleural), sangre y tejido. En la clasificación de “otro” se incluyen diferentes abscesos, úlceras, heridas, punta de catéter, oído, pene, entre otras.



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Figura 3 Distribución de los aislamientos de P. aeruginosa MBL +

confirmadas en el CNRB, según tipo de muestra, 2013 a 2017. N: 412


Por otro lado, podría ser importante determinar los tipos de establecimientos de salud que refieren P. aeruginosa MBL+, a fin de conocer los niveles de atención en los que se requiere tomar decisiones sobre tratamientos para bacterias con estas características. En la Figura 4 se observa que la referencia de este tipo de cepas proviene de todos los niveles de atención. Se debe tomar en cuenta que esta referencia es voluntaria por lo que la cantidad observada en los diferentes tipos de aislamiento no necesariamente indica una mayor ocurrencia de bacterias con estas características



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Figura 4 Distribución de los aislamientos de P. aeruginosa MBL +

confirmadas en el CNRB, según tipo de establecimien to de salud, 2013 a 2017. N: 412


Las carbapenemasas del tipo MBL se caracterizan por conferir resistencia a todos los antibióticos β-láctamicos, excepto aztreonam, antibiótico que para ser tomado en cuenta como opción de tratamiento se debe ensayar en el laboratorio y además comprobar que la bacteria no es portadora de una BLEE. Es por esto que en la Figura 5, se presenta la distribución de los halos de inhibición para aztreonam de 405 aislamientos de P. aeruginosa MBL+ que se analizaron para este antibiótico en el CNRB. En esta figura la línea punteada delimita la resistencia intermedia a aztreonam (halos de inhibición entre 16 mm a 21 mm); resistentes son los aislamientos con halos ≤ 15 mm y sensibles aquellos con halos ≥ 22 mm.



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Figura 5 Distribución del halo de inhibición de aztreonam de P. aeruginosa MBL +,

referidas al CNRB, 2013 a 2017 N: 405


Según los datos de la Figura 5, 83 (20,5 %) aislamientos MBL + son sensibles a aztreonam y 282 (69,6 %) tienen resistencia intermedia; además, en ninguno de estos aislamientos se detectó presencia de BLEE. En estos casos el uso de aztreonam podría ser valorado como una opción de tratamiento, en infusión prolongada en tratamiento combinado con otro antibiótico como por ejemplo la colistina (Mensa, 2018).

En cuanto a la sensibilidad a otros grupos de antibióticos, 7 aislamientos MBL + presentaron sensibilidad a ciprofloxacina, 20 a gentamicina y 35 a amikacina.

En el caso de colistina o polimixina, en los años analizados el CNRB utilizaba técnicas de difusión (disco y E-test para colistina y/o polimixina). Debido a que desde el 2018, la única



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técnica aprobada por CLSI para la determinación de la concentración inhibitoria mínima (CIM) a polimixinas es la microdilución en caldo, no se incluyen estos datos en el análisis. Sin embargo, es importante mencionar que 391 aislamientos MBL + se probaron para este grupo de antibióticos, de los cuales 6 (1,5 %) presentaron una CIM de 4 µg/mL por E-test. El punto de corte para microdilución en caldo de CLSI 2019 es de ≤ 2 µg/mL sensible.

Conclusiones

Con base en el análisis de datos de los aislamientos de P. aeruginosa referidos por la RNLB al CNRB, se concluye que:

• Los laboratorios de la RNLB tienen la capacidad de detección de cepas sospechosas de mecanismos de resistencia de importancia clínica en P. aeruginosa, lo que se puede aplicar a otros organismos de importancia clínica.

• Aislamientos de P. aeruginosa sospechosos de carbapenemasa o con perfiles de resistencia inusual son referidos para su confirmación al CNRB de todos los niveles de atención de salud, tanto públicos como privados y de diferentes tipos de muestras clínicas.

• La mayor proporción de aislamientos referidos cumplen con los parámetros de sospecha de carbapenemasa y la mayoría se confirman como portadores de carbapenemasa tipo MBL.

• Las cepas de P. aeruginosa MBL + caracterizadas por biología molecular se confirmaron como portadoras del gen blaVIM o blaIMP y en la mayoría de los casos se detectan ambos genes en un mismo aislamiento.

• La resistencia a ciprofloxacina, gentamicina y amikacina es elevada en aislamientos de P. aeruginosa resistentes a carbapenemes, por lo que de acuerdo a los puntos de corte CLSI, estos antibióticos podrían considerarse como opción de tratamiento únicamente en casos aislados.

• El aztreonam puede ser una opción de tratamiento combinado con otro antimicrobiano, en pacientes infectados con aislamientos de P. aeruginosa MBL +, sensibles al antibiótico y en los que se descarta la presencia de BLEE.

• Este informe presenta la limitante de que incluye los aislamientos referidos al CNRB por los establecimientos de salud por presentar resistencias de importancia clínica. En vista de lo anterior y de que no se conoce la cantidad de aislamientos de P. aeruginosa diagnosticada por los laboratorios en el período de estudio, la información se debe interpretar con cautela a fin de no sobre-estimar la proporción de bacterias resistentes a carbapenemes.



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Referencias bibliográficas

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Anexo 1

Laboratorios clínicos que refirieron aislamientos d e P. aeruginosa al CNRB para confirmación de mecanismos de resistencia a los ant ibióticos,

2013 - 2017

Area de Salud Barranca – Clínica Dr. Roberto Soto

Area de Salud Cariari

Area de Salud Desamparados 1 – Cl. Dr. Marcial Fallas

Area de Salud Desamparados 2 (COOPESALUD)

Area de Salud Escazú

Area de Salud Esparza

Area de Salud Hatillo – Cl. Dr. Solón Núñez

Area de Salud Liberia

Area de Salud Naranjo

Area de Salud Oreamuno-Pacayas-Tierra Blanca

Area de Salud Pavas (COOPESALUD)

Area de Salud Tibás (COOPESAIN) – Cl Integrada Rodrigo Fournier

Area de Salud Tibás-Uruca-Merced (Cl. Dr. Clorito Picado)

Area de Salud Zapote-Catedral – Cl. Dr. Carlos Durán

Centro Nacional de Rehabilitación Dr. Humberto Araya Rojas (CENARE)

Hospital Clínica Bíblica

Hospital Psiquiátrico Roberto Chacón Paut

Hospital CIMA

Hospital Ciudad Neilly

Hospital de Niños Dr. Carlos Sáenz Herrera

Hospital Dr. Carlos Luis Valverde Vega

Hospital Dr. Enrique Baltodano Briceño

Hospital Dr. Fernando Escalante Pradilla

Hospital Dr. Max Peralta Jiménez

Hospital Dr. Rafael Angel Calderón Guardia

Hospital Nacional de Geriatría y Gerontología Raúl Blanco Cervantes

Hospital Dr. Tomás Casas Casajús

Hospital Dr. Tony Facio Castro

Hospital Guápiles

Hospital Los Chiles

Hospital México

Hospital Monseñor Sanabria



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Hospital Nacional Psiquiátrico Dr. Manuel Chapuí

Hospital San Carlos

Hospital San Francisco de Asís

Hospital San Juan de Dios

Hospital San Rafael

Hospital San Vicente de Paúl

Hospital Upala

Laboratorios Dr. Echandi

Laboratorio San José

Laboratorio Clínico LABIN

Laboratorio Clínico Universidad de Costa Rica (Núcleo)

OIJ – Morgue Judicial



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Anexo 2

Distribución de P. aeruginosa referidas al CNRB, según resistencia a β-lactámicos

2013 - 2017

Nota : No se conoce el número total de aislamientos de P. aeruginosa obtenidos por los establecimientos de salud durante el período analizado. Sin embrago, durante el primer semestre del 2018 los datos de cinco hospitales (dos nacionales, dos especializados y uno privado) muestran que de 894 aislamientos de P. aeruginosa, el 10 % son resistentes a carbapenemes. Tomado de datos de Plan Piloto: Vigilancia de laboratorio de la resistencia a los antimicrobianos, coordinado por el CNRB-Inciensa (H. Calderón Guardia, H. La Católica, H. Nacional de Geriatría y Gerontología, H. Nacional de Niños, H. San Juan de Dios).

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