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Revista chilena de infectología

versión impresa ISSN 0716-1018

Rev. chil. infectol. vol.30 no.1 Santiago feb. 2013

http://dx.doi.org/10.4067/S0716-10182013000100012 

Rev Chilena Infectol 2013; 30 (1): 74-79

PUNTO DE VISTA

 

La conexión neumocóccica

The pneumococcal connection

 

Sergio Mella, Gisela Riedel, Loreto Twele, Mariana Domínguez, Helia Bello y Gerardo González

Universidad de Concepción, Chile. Facultad de Medicina Departamento de Medicina Interna (SM, GR).
Universidad de Concepción, Chile. Facultad de Medicina Departamento de Pediatría (LT).
Universidad de Concepción, Chile. Facultad de Ciencias Biológicas Departamento de Microbiología Laboratorio de Investigación en Agentes Antibacterianos (MD, HB, GG).

Correspondencia a:


The resistance of gram-negative bacilli is one of the most important areas in modern medicine, however it hasn't been highlighted the role of the third generation cephalosporins and in particularly ceftriaxone in the selection of gram-negative bacilli resistant to these agents. Paradoxically, ceftriaxone, like the rest of the molecules of this generation, whose initial indication were gram- negative infections began to be used as an agent of choice in pneumococcal infections. The broad spectrum activity of this molecule with its favorable pharmacokinetic properties replaces other agents by this antibiotic in the treatment of a wide range of community acquired infections. However, it wasn't considered the action of this cephalosporin on the microbiome, particularly the intestinal flora, which allowed the selection of enterobacteria that by genetic events, especially parental β-lactamases mutations (TEM-1, TEM-2, SHV-1), developed resistance to third-generation cephalosporins. The decreased susceptibility to penicillin in Streptococcus pneumoniae isolates that stimulated the growing use of ceftriaxone, was one of the main drivers for the development of resistance to third-generation cephalosporins in gram-negative bacilli.

Key words: Gram negative resistance, ceftriaxone, human microbiome, selective pressure.


Resumen

La resistencia de los bacilos gramnegativos constituye una de las áreas de mayor importancia en la medicina moderna; sin embargo, no se ha destacado el papel preponderante de las cefalosporinas de tercera generación y particularmente de ceftriaxona en la selección de bacilos gramnegativos resistentes a estos agentes. Paradójicamente, ceftriaxona -al igual que el resto de las moléculas de esta generación- cuya indicación inicial fueron las infecciones por bacilos gramnegativos comenzó a utilizarse como agente de elección en infecciones neumocóccicas. El amplio espectro de actividad de esta molécula junto a sus favorables propiedades farmacocinéticas hicieron que este antimicrobiano reemplazara a otros agentes en el tratamiento de un amplio número de infecciones comunitarias. No obstante, no se consideró la acción de esta cefalosporina sobre el microbioma, especialmente intestinal, que permitió la selección de enterobacterias que mediante eventos genéticos, especialmente mutaciones de β-lactamasas parentales (TEM-1, TEM-2, SHV-1), desarrollaron ahora resistencia a cefalosporinas de tercera generación. De esta forma la disminución de susceptibilidad a penicilina en aislados de Streptococcus pneumoniae que estimuló el uso creciente de ceftriaxona, fue uno de los principales impulsores para el desarrollo de resistencia a cefalosporinas de tercera generación en bacilos gramnegativos.

Palabras clave: Resistencia en bacilos gramnegativos, ceftriaxona, microbioma humano, presión selectiva.


Uno de los puntos críticos actuales en el área de las enfermedades infecciosas es la falta de alternativas terapéuticas útiles y seguras para el tratamiento de infecciones producidas por bacilos gramnegativos resistentes a carbapenémicos1-3. Sin duda, esta clase de antimicrobianos β-lactámicos ha marcado un hito importante en la historia de la quimioterapia antibacteriana moderna ya que constituyen los agentes de elección para el tratamiento de infecciones producidas por cepas de estas bacterias resistentes a cefalosporinas de tercera generación4,5. Es precisamente en este contexto -infecciones por enterobacterias portadoras de β lacta-masas de espectro extendido (BLEE) o cefalosporinasas tipo Amp C- donde no se ha puesto suficiente énfasis en el impacto que ha tenido en su desarrollo el sobreuso de cefalosporinas de tercera generación, particularmente ceftriaxona, la cual es utilizada sistemáticamente en el tratamiento de múltiples tipos de infecciones (como urinarias, respiratorias e incluso de tejidos blandos).

Es interesante recordar que uno de los argumentos más frecuentemente encontrados en la literatura médica para promover el uso de cefalosporinas de tercera generación fue la descripción de susceptibilidad disminuida de Streptococcus pneumoniae a penicilina6-9.

Cuando uno de los autores estudiaba Medicina pudo apreciar cómo pacientes con un cuadro de neumonía lobar con fiebre, escalofríos, expectoración herrumbrosa, puntada de costado con tope inspiratorio y hallazgos semiológicos clásicos como el soplo tubario, respondían favorablemente al uso de penicilina G sódica por vía intramuscular con dosis -que a la luz actual- resultan sorprendentemente bajas. Ya a fines de los 70 comenzaron a aparecer las primeras descripciones de cepas de S. pneumoniae con alteración en la composición de sus PBPs y/o en la actividad autolítica; este fenómeno fue creciendo y globalizándose, alcanzando algunos clones distribución primero continental y luego mundial6-9.

Ese fue el factor principal para la utilización -cada vez más sistemática y avalada posteriormente por recomendaciones internacionales y particularmente estadounidenses10-12 de cefalosporinas de tercera generación como agentes de elección para el tratamiento de infecciones neumocóccicas invasoras10-12. Debemos contextualizar que, al momento de su desarrollo por la industria farmacéutica, el foco de actividad de estas moléculas estaba centrado sobre bacilos gramnegativos resistentes a otros β-lactámicos13,14. El favorable perfil farmacocinético de ceftriaxona facilitó aún más su utilización: su prolongada vida media permitió su utilización una vez al día, exceptuando infecciones del SNC13,14. Incluso fueron publicados una serie de análisis que enfatizaron la perspectiva farmacoeconómica de tal perfil farmacocinético, al permitir ahorrar insumos y tiempo de enfermería15,16. A poco andar, este tipo de agentes antibacterianos, orientados inicialmente para el tratamiento de infecciones por bacilos gramnegativos, se convirtieron en agentes de elección en el tratamiento de un patógeno grampositivo clásico, agente etiológico de múltiples infecciones particularmente comunitarias y muchas de ellas asociadas a una elevada morbimortalidad17,18. Sin embargo, este uso sistemático, en forma silente y sostenida se asoció a un hecho que estaba indefectiblemente ligado a uno de los principios básicos de la terapia antibacteriana: la acción de los antimicrobianos es sobre blancos típicos de la célula bacteriana, un procarionte, ausentes por tanto de las células eucarióticas de nuestro organismo19,20. El concepto de "bala mágica" esto es "encontrar un medio que mate al parásito en el cuerpo, sin tener un efecto perjudicial sobre éste" que explicaba la especificidad y selectividad de los antibacterianos y por tanto que hace a la quimioterapia antibacteriana tan eficaz, potente y poco tóxica, implicaba que el antimicrobiano no sólo destruía las bacterias que producían infección en el pulmón, sino que también, producía un efecto no menor, sobre la totalidad del microbioma del paciente en tratamiento. Nuestra microbiota, actualmente denominada microbioma, presente en mucosas, piel y particularmente a nivel intestinal, representa un sistema tan complejo y vasto, que sólo en número resulta superior en uno o dos órdenes de magnitud en comparación a las células eucarióticas de nuestro cuerpo21-25.

Este microbioma fue lenta y sostenidamente sometido a la presión selectiva ejercida por las cefalosporinas de tercera generación, utilizadas cada vez en forma más frecuente, especialmente sobre enterobacterias que en general albergan ya β-lactamasas parentales como TEM-1, TEM-2 y SHV-1. De esta forma se vieron favorecidos diversos fenómenos genéticos que explican el desarrollo de resistencia, especialmente mutaciones, produciendo finalmente bacilos gramnegativos resistentes a cefalos-porinas de tercera generación26-28 (Figura 1).


Figura 1. Modelo del sobreuso de cefalosporinas y generación de resistencia.

En la presente discusión se debe enfatizar que la diferencia entre una β-lactamasa de reducido espectro, ya sea de estirpe TEM o SHV, de una de espectro extendido radica en cambios en sólo uno o pocos aminoácidos que alteran la configuración del sitio activo de la enzima, pudiendo de este modo hidrolizar ahora cefalosporinas de tercera generación y monobactámicos28-30. Dancer, en un artículo poco valorado, señaló que el problema principal de las cefalosporinas es la presión que ejercen para el desarrollo de, a lo menos, bacilos gramnegativos resistentes a estos agentes: fuese por la producción de β-lactamasas de espectro extendido y/o por otro marcador evidente del sobreuso de estos antimicrobianos: Entero-bacter spp. y producción de cefalosporinasas, además de propiciar otros patógenos de especial importancia actual como Enterococcus spp. y Clostridium difficile31,32. Si se evalúa la lista de los patógenos incluidos bajo el acrónimo ESKAPE, la mitad de ellos han emergido, al menos en parte, favorecidos por el sobreuso de cefalosporinas, particularmente las de tercera generación33.

Para enfatizar sobre los puntos anteriormente discutidos recordemos que, al utilizar ceftriaxona, al menos 40% de la dosis administrada es eliminada en la bilis, favoreciendo el fenómeno de presión selectiva sobre el microbioma intestinal34,35.

Entonces, en el tratamiento de neumonía adquirida en la comunidad, las cefalosporinas de tercera generación se convirtieron en el estándar de tratamiento, sin importar los hallazgos microbiológicos que muchas veces demostraban aislados susceptibles a múltiples antibacterianos que ejercían menor presión selectiva o daño ecológico; la antonomasia de esta conducta fue el planteamiento por destacados especialistas estadounidenses que no era necesario solicitar hemocultivos en el estudio de un enfermo con neumonía, dado que esta información no era utilizada36,37. Para complicar aún más el problema de sobreuso de estos agentes, ahora aprovechando su favorable acción sobre bacilos gramnegativos, estos antibacterianos se convirtieron, de hecho, en agentes de primera línea en el tratamiento de infecciones adquiridas en la comunidad, tales como la peritonitis secundaria; así, independientemente de la juventud del paciente y la ausencia de co-morbilidades, y hallazgos favorables durante la apendicectomía (apéndice sin perforación, con escaso líquido peri apendicular) éste recibe ceftriaxona más un agente antianaeróbico; similar situación ocurre en infecciones del tracto urinario alto: aquella paciente joven con un episodio de pielonefritis aguda sin elementos de sepsis grave recibe ceftriaxona de igual manera, a pesar de función renal conservada e incluso aislamiento de un patógeno susceptible a un aminoglucósido en orina, -situación frecuente en nuestro medio-38. Incluso en infecciones de piel y tejidos blandos, aparte del uso de cefalosporinas de primera generación, se utiliza ceftriaxo-na39,40; un ejemplo frecuente es de pacientes con un cuadro clínico absolutamente compatible con una erisipela y el paciente, de manera independiente si está siendo tratado en el ámbito público o privado recibirá en muchos centros, ceftriaxona en vez de penicilina, las explicaciones son múltiples, pero ante la pregunta ¿por qué en una infección estreptocóccica probablemente producida por especies de Streptococcus spp. altamente susceptibles a penicilina, se utiliza ceftriaxona? La respuesta fundamental es la comodidad de la administración de una dosis diaria; no hay ninguna consideración microbiológica sobre el escenario de resistencia actual y el efecto de esta molécula en particular sobre nuestro microbioma41-45.

Además, el sostenido incremento de resistencia en Neisseria gonorrhoeae a quinolonas y la falta de otras alternativas terapéuticas ha inducido a considerar el uso de cefalosporinas de tercera generación como agentes de elección para el tratamiento de infecciones producidas por este patógeno clásico de transmisión sexual46,47.

Peor aún, el uso de ceftriaxona no se ha limitado al ámbito del tratamiento de infecciones adquiridas en la comunidad, sino que incluso se ha expandido como agente antibacteriano utilizado en profilaxis quirúrgica -principalmente por la farmacocinética de la molécula y confusión entre profilaxis y tratamiento-48,49.

Si consideramos que muchas de las infecciones comentadas son causa frecuente de consulta y hospitalización, la pregunta siguiente y que corresponde a un lugar común -pero que a nuestro criterio es sumamente válido- ¿Qué sucedería en cualquier hospital de alta complejidad si en Farmacia no hay disponibilidad de cefalosporinas de tercera generación? Interesantemente en muchas de las situaciones planteadas existen otras alternativas terapéuticas que podrían jugar un rol no menor en la modulación de la resistencia, particularmente hoy donde el problema fundamental es la resistencia en bacilos gramnegativos.

Así, ya hemos planteado que el uso de antimicrobianos tradicionales todavía tiene un papel importante en nuestros días; por ejemplo, una penicilina de reducido o de amplio espectro incidirá en una menor presión selectiva comparada con una cefalosporina de tercera generación en la selección de cepas resistentes a nivel intestinal. En general, las primeras se asociarán a la selección de aislados productores de β-lactamasas parentales, tales como TEM-1, TEM-2 y SHV-1.

Otro punto crucial es la utilidad de agentes como los aminoglucósidos-aminociclitoles, considerados por algunos especialistas como de utilidad principalmente en países subdesarrollados y como agentes poco seguros y de eficacia discutible50,51. Estas moléculas ejercen una fuerte acción bactericida sobre bacilos gramnegativos aeróbicos, producen una menor presión selectiva comparadas con las cefalosporinas de tercera generación, particularmente por su ausencia de actividad antimicrobiana sobre la microbiota anaerobia; y sí constituyen agentes confiables y seguros en la práctica clínica habitual en nuestro país, especialmente cuando son utilizadas en función de las características del paciente. En este marco debe insistirse que no se recomienda el uso de estos agentes en pacientes añosos, deshidratados y en los cuales se está utilizando al menos otro agente nefrotóxico. Un ejemplo típico en el cual no deben usarse estos agentes sería la de una paciente de 68 años que fue intervenida por una peritonitis secundaria, sin monitorización de su intravascular, ni diuresis y que además está recibiendo para el manejo del dolor AINEs. El epítome de este contexto sería la realización de un tomografía con contraste para descartar una colección.

La antítesis del ejemplo anterior es el poco uso de estos agentes en infecciones del tracto urinario alto en pacientes jóvenes, donde deben considerarse agentes de elección y donde de hecho existen estudios prospectivos que demuestran la utilidad de estos agentes en ese marco clínico51.

Antes de finalizar resulta atingente revisar cuál es la situación de susceptibilidad disminuida a penicilina de S. pneumoniae en nuestro país. Datos analizados por el Grupo Colaborativo de Resistencia Antimicrobiana, que reúne a 14 hospitales, revelan la baja tasa de resistencia a penicilina: de 176 cepas aisladas de líquidos estériles (no LCR) durante el año 2009 en adultos, sólo una resultó con susceptibilidad intermedia a penicilina y ninguna resistente. En población pediátrica la situación es similar, sólo 3 cepas fueron catalogadas como con susceptibilidad intermedia y ninguna resistente, de un total de 72 aislados52. La consolidación del análisis de la vigilancia nacional de laboratorio de infecciones neumocóccicas realizada por el Instituto de Salud Pública53 muestra que entre los años 2007 y 2011, 98% de las cepas no meníngeas y 71% de las meníngeas fueron susceptibles a penicilina (total 755 aislados). Al clasificar la susceptibilidad de las cepas según grupos etarios, los resultados son similares salvo en el caso de cepas obtenidas de niños bajo 5 años de edad, con diagnóstico de meningitis (12 de 20 cepas resultaron resistentes).

A modo de conclusión planteamos que, dado que el fenómeno del desarrollo de resistencia bacteriana a los antimicrobianos es un fenómeno biológicamente inevitable pero si modulable54, debe enfatizarse que antibacterianos tradicionales y del menor espectro posible tienen aún un papel crucial en el tratamiento de una serie de infec-ciones18,42,51 (Tabla 1) y que el uso de antimicrobianos no debe ser basado fundamentalmente en la facilidad de su administración, sino que debe contrastarse con la probabilidad de ejercer una gran presión selectiva sobre el microbioma humano de acuerdo a su espectro de acción.

 

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Declaración de conflictos de interés: Sergio Mella ha recibido honorarios por conferencias y financiamiento para asistir a congresos de Astra-Zeneca y Merck Sharp Dohme; honorarios por asesorías de Pfizer y Novartis.

Fuente de financiamiento: Trabajo financiado por Proyecto DIUC 205.085.029-1.0.

Recibido: 24 de septiembre de 2012/Aceptado: 27 de noviembre de 2012

Correspondencia a: Sergio Mella Montecinos pignatio@vtr.net

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