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Revista chilena de infectología

versión impresa ISSN 0716-1018

Rev. chil. infectol. vol.35 no.3 Santiago  2018

http://dx.doi.org/10.4067/s0716-10182018000300299 

Punto de Vista

Resistencia a los antimicrobianos en Chile y el paradigma de Una Salud: manejando los riesgos para la salud pública humana y animal resultante del uso de antimicrobianos en la acuicultura del salmón y en medicina

Ana R. Millanao1 

Carolina Barrientos-Schaffeld1 

Claudio D. Siegel-Tike1 

Alexandra Tomova2 

Larisa Ivanova2 

Henry P. Godfrey3 

Humberto J. Dölz1 

Alejandro H. Buschmann4 

Felipe C. Cabello2 

1Instituto de Farmacia, Facultad de Ciencias, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile

2Department of Microbiology and Immunology, New York Medical College, Valhalla, New York, USA

3Department of Pathology, New York Medical College, Valhalla, New York, USA

4Centro i~mar and CeBiB, Universidad de Los Lagos, Puerto Montt, Chile

RESUMEN

El aumento de la resistencia bacteriana múltiple a antimicrobianos es considerado una gran amenaza para la salud pública mundial y como generador de una importante crisis en el funcionamiento de los sistemas de salud. Esta crisis es discutida diariamente por los gobiernos y los parlamentos, las instituciones globales de salud, fundaciones benéficas y de científicos y de profesionales de la salud y también de consumidores de productos animales. En todos los países del orbe se ha identificado al uso de antimicrobianos en la crianza industrial de animales como un importante determinante en la selección de esta resistencia. Aprovechando la oportunidad que se ha planteado en Chile con el diseño del Plan Nacional Contra la Resistencia a los Antimicrobianos, hemos creído importante revisitar y actualizar sumariamente nuestros estudios sobre el uso de antimicrobianos en la acuicultura del salmón y de su potencial impacto en el ambiente y la salud humana y animal. Estos estudios indican que 95% de tres grupos de antimicrobianos importados al país, que incluyen tetraciclinas, fenicoles y quinolonas, son usados en medicina veterinaria y mayormente en la acuicultura del salmón. Nuestros estudios indican que el excesivo uso de estos antimicrobianos genera la presencia de residuos de antimicrobianos en el ambiente marino hasta 8 km de los sitios de acuicultura, los que seleccionan a bacterias con resistencia múltiple en dicho ambiente, ya que ellas contienen variados genes de resistencia a estos antimicrobianos. Estos genes de resistencia están contenidos en elementos genéticos móviles incluyendo plásmidos e integrones, los que son trasmitidos a otras bacterias permitiendo su potencial diseminación epidémica entre poblaciones bacterianas. Bacterias del ambiente marino contienen genes idénticos a los genes de resistencia a quinolonas e integrones similares a los de patógenos humanos, sugiriendo comunicación genética entre estas bacterias de diversos ambientes. Alrededor de los recintos de acuicultura, este uso exagerado de antimicrobianos contamina con ellos también a peces silvestres para consumo humano y potencialmente selecciona BRA en su carne y en los productos de acuicultura. El consumo de estos productos selecciona bacterias resistentes en el microbioma humano y facilita también el intercambio genético entre bacterias del ambiente acuático y la microbiota comensal y patógena humana. El pasaje de antimicrobianos al ambiente marino disminuye la diversidad en él, y potencialmente podría facilitar la aparición de florecimientos de algas nocivas, la infección de peces por patógenos piscícolas resistentes los antimicrobianos y la aparición de patógenos zoonóticos resistentes, incluyendo a Vibrio parahaemolyticus. Estos hallazgos sugieren que la prevención de infecciones en peces y la disminución del uso de antimicrobianos en su crianza, será en Chile un factor determinante en la prevención de infecciones humanas y animales con resistencia múltiple a los antimicrobianos, de acuerdo con el paradigma moderno e integral de Una Salud.

Palabras clave: Resistencia; antimicrobianos; acuicultura; salmón; Una Salud

El surgimiento de bacterias resistentes a los antimicrobianos (BRA) y su diseminación mundial ha sido reconocida como una de las principales amenazas a la salud pública humana y animal del siglo XXI15. La relevancia crítica de este problema ha sido ampliamente debatida por organizaciones internacionales y nacionales de salud, gobiernos, fundaciones privadas, sociedades profesionales y, cada vez más, por los consumidores16. Este último grupo incluye clientes de organizaciones de atención médica y consumidores de alimentos de origen animal y sus derivados, quienes exigen cada vez más que los minoristas distribuyan alimentos certificados que hayan sido producidos de forma sustentable79.

No es sorprendente que las BRA surjan preferentemente en sitios donde existe un uso masivo y múltiple de antimicrobianos, como hospitales y en la crianza industrial de animales, incluyendo la acuicultura13,6,9. Durante mucho tiempo se ha reconocido que las infecciones producidas por BRA se asocian con una mayor mortalidad, morbilidad aumentada y un mayor número de complicaciones que conducen a hospitalizaciones prolongadas y a mayores costos de tratamiento13,612. También se ha demostrado repetidamente, en casi todos los países, tanto desarrollados como en desarrollo, que se utilizan muchos más antimicrobianos en la producción de animales para alimento humano y para otros usos veterinarios que en medicina humana25, uso veterinario que está ampliamente aceptado, aunque juega un papel importante en la aparición de resistencia antimicrobiana en patógenos animales y humanos2,5. El paso de antimicrobianos a los ambientes terrestres y acuáticos, como resultado de estas usanzas selecciona bacterias resistentes y aumenta la frecuencia de variación genética en ellas fomentando la mutación, la recombinación de ADN y la transferencia horizontal de variantes y de nuevos genes de resistencia a antimicrobianos1,5,1014. Esta panoplia de variación molecular también facilita la captura de genes de resistencia antimicrobiana nuevos y no reconocidos del resistoma ambiental por patógenos animales y humanos, dificultando aún más la antibioterapia de infecciones1,2,6,12,14,15.

Recientemente, el gobierno chileno propuso un esbozo de un plan nacional para prevenir y combatir la resistencia a los antimicrobianos siguiendo las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización de Alimentación y Agricultura (FAO), la Oficina Internacional de Epizootias (OIE) y la Asamblea General de las Naciones Unidas16. Hemos participado activamente en el estudio de las cantidades de antimicrobianos utilizados en medicina veterinaria en Chile durante los últimos 15 años, especialmente en la acuicultura del salmón y su posible impacto1,12,17. Anteriormente publicamos nuestros hallazgos en numerosos trabajos1,17,18, y ahora nos gustaría volver a plantear estos datos, ampliar nuestros hallazgos hasta 2015 y discutir su relevancia para el surgimiento de la resistencia a los antimicrobianos en Chile a la luz del Plan Nacional propuesto1,17,19,20.

La determinación de las cantidades de antimicrobianos utilizados en un área determinada, en un período de tiempo bien definido, es la piedra angular para prevenir y combatir la resistencia a antimicrobianos porque los niveles de esta resistencia están directamente relacionados con las cantidades de antimicrobianos utilizados1.1013. Como no se producen antimicrobianos en Chile, todos los antimicrobianos utilizados en este país deben importarse. Entre 1998 y 2015, nuestro análisis indicó que 95% (7.775 toneladas) de tetraciclinas, fenicoles y quinolonas importadas a Chile eran para uso veterinario (Figura 1)12,17,19,20. De estos antimicrobianos importados, 19% (1.480 toneladas) fueron quinolonas, 35% (2.683 toneladas) fueron fenicoles y 46% (3.612 toneladas) fueron tetraciclinas. De las quinolonas importadas para uso veterinario, se utilizaron 1.132 toneladas (77%) en acuicultura. Interesantemente, los fenicoles importados para uso veterinario aumentaron de 3,2 toneladas entre los años 2000-2003 a 1.606 toneladas entre 2012 y 2015, lo que probablemente refleje un mayor uso en acuicultura y más específicamente acuicultura de salmón12,17,18,20. Durante este mismo período, se importaron 381 toneladas de antimicrobianos (5% del total) para uso clínico humano: 312 toneladas (82%) de quinolonas, 28 toneladas (7%) de fenicoles y 41 toneladas (11%) de tetraciclinas. Otra ilustración de la diferencia entre el uso clínico veterinario y humano es que, si bien se importó un promedio de 226 toneladas de tetraciclinas por año para uso veterinario entre 2000 y 2015, sólo se importaron 2,5 toneladas por año, cien veces menos, que para uso humano, en el mismo período12,17,18,20. También hemos demostrado que la importación de estos antimicrobianos al país ha sido directamente proporcional a la expansión de la producción de la acuicultura del salmón12,17.

Figura 1 Toneladas métricas de fenicoles, tetraciclinas y quinolonas importadas a Chile para uso en medicina veterinaria, principalmente en acuicultura, 1998-2015. Información obtenida de las referencias 12, 17, 19 y 20

Estos hallazgos indican que, como en otros países, el uso de antimicrobianos en animales, específicamente en la acuicultura del salmón en este caso, probablemente impulse la selección de BRA para estos tres grupos altamente importantes de antimicrobianos y también para otros, dado que se usan 20 veces mas antimicrobianos en la salmonicultuta que en medicina humana12,17,18,20. Estos hallazgos también indican que antimicrobianos relevantes para medicina humana como son las quinolonas, se han utilizado indiscriminadamente en la medicina veterinaria en Chile, en marcado contraste con las recomendaciones internacionales que indican que el uso veterinario de antimicrobianos útiles en la medicina humana debería restringirse en veterinaria12,17,18,20. Un hecho positivo ha sido la reciente disminución del uso de quinolonas altamente efectivas en medicina humana en la acuicultura a raíz de las demandas efectuadas por los reguladores gubernamentales y distribuidores, sugiriendo que el uso de antimicrobianos se puede modificar con relativa rapidez en respuesta a los requerimientos del mercado20.

Desafortunadamente, nuestros estudios sugirieron que las cantidades de antimicrobianos que se usarían en medicina veterinaria podrían subestimarse ya que descubrimos que los servicios reguladores gubernamentales responsables de evaluar este uso autorizaron cantidades menores en algunos años que las cantidades realmente importadas para ese uso12,17.

Nuestra demostración de la presencia de antimicrobianos residuales en sedimentos marinos, así como de bacterias resistentes a antimicrobianos (BRA) en agua y sedimentos, en áreas a ocho kms de distancia de las áreas de aplicación, y la presencia de genes de resistencia en estas BRA a los fármacos más utilizados en esta actividad, vale decir: tetraciclinas, fenicoles y quinolonas18, es consistente con nuestras conclusiones y las de otros investigadores, que el paso de los antimicrobianos utilizados en la acuicultura chilena al agua dulce y ambientes marinos subyacen a estas observaciones ya que las bacterias en estos ambientes contienen múltiples genes de resistencia a los antimicrobianos18,21. Hemos demostrado que las BRA del ambiente marino contienen genes de resistencia a antimicrobianos en elementos móviles como plásmidos e integrones, y que pueden transferir estas estructuras genéticas y sus genes de resistencia a otras bacterias18,2225. Las bacterias marinas y las bacterias patógenas humanas de las regiones acuícolas comparten genes de resistencia a los antimicrobianos y elementos genéticos móviles, sugiriendo que pueden intercambiar estos elementos genéticos mediante la transmisión horizontal de genes, probablemente en el medio acuático18,2225.

Esta línea de investigación ha indicado también que el ambiente marino contiene bacterias que albergan nuevos genes, de resistencia a antimicrobianos que potencialmente pueden pasar a los patógenos de peces y humanos18,2325.

El uso de antimicrobianos en medicina veterinaria, y específicamente en acuicultura, puede tener un impacto negativo en la salud humana al seleccionar BRA en el ambiente acuático y facilitar la transferencia de genes de resistencia a antimicrobianos entre las bacterias marinas y las especies patógenas para los humanos1,12,17,2325. La salud humana también se puede ver afectada por la contaminación de peces silvestres para consumo humano con residuos de antimicrobianos. Estos residuos pueden alterar el microbioma humano26,27 y seleccionar BRA en la carne de pescado silvestre y productos acuícolas, factores todos ellos capaces de estimular la transmisión horizontal de genes de resistencia a antimicrobianos1,26,27.

Nuestros estudios sugieren de manera importante que las extendidas áreas geográficas utilizadas por la actividad acuícola en Chile son relevantes para la generación de BRA, la diseminación de estas bacterias y de sus genes de resistencia a antimicrobianos a todo el mundo1,11,12,17,18,2224.

El empleo de antimicrobianos en la acuicultura tiene otros impactos en el medio ambiente además de su impacto en la salud humana producido por la selección de BRA y genes de resistencia a los antimicrobianos. Su uso puede disminuir la diversidad biológica en el ambiente con el potencial teórico de facilitar la floración de algas tóxicas y la selección de microorganismos patógenos para el hombre de origen marino resistentes; es el caso de Vibrio parahaemolyticus y patógenos zoonóticos de origen acuático12,28,29.

Recientemente se ha descubierto que la diversidad bacteriana en un área de cultivo de salmón es reducida en comparación con la de un sitio de control que carece de actividades de acuicultura de salmón, y pareciera que la función de estas bacterias en el ecosistema también es diferente30. La disminución de la diversidad biológica producida por este uso excesivo de antimicrobianos también facilita las infecciones bacterianas de los peces cultivados con nuevos y emergentes patógenos resistentes a antimicrobianos, como Piscirickettsia salmonis, que junto con las floraciones de algas nocivas constituyen una gran amenaza para la industria de la acuicultura1,31,32. Por ejemplo, aproximadamente, la mitad de los aislados de P. salmonis en Chile son resistentes a quinolonas, lo que refleja el extenso uso previo de estos terapéuticos en la industria32.

Nuestras investigaciones han indicado que el uso indiscriminado de antimicrobianos constituye un riesgo para la salud humana, animal y ambiental, así como para la propia industria de la acuicultura. Por esta razón, propusimos un conjunto de medidas en el año 2011 que podrían implementarse en la industria acuícola chilena por las entidades reguladoras chilenas de sanidad animal y humana para mejorar estos impactos12,17. Muchas de nuestras recomendaciones coinciden con las del plan nacional propuesto para prevenir y combatir la resistencia a los antimicrobianos. Sin embargo, nos gustaría sugerir que el plan también debería incorporar medidas basadas en el paradigma de Una Salud para registrar y controlar el uso de antimicrobianos en animales y humanos1,3,33. El paradigma Una Salud especifica que la protección de la salud humana se logra mediante la implementación de medidas higiénicas en la cría industrial de animales y peces para disminuir el uso de antimicrobianos, porque como nosotros y otros han demostrado, la salud animal y humana están interconectadas y tienen interacciones recíprocas1,3,12,33,34,35. Los factores más importantes que facilitan la aparición de BRA y la diseminación de genes de resistencia a antimicrobianos que afectan la salud humana en Chile podrían evitarse mediante una atención veterinaria adecuada a la higiene y el bienestar de los animales, especialmente la de los peces en acuicultura.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido apoyado por subvenciones del Lenfest Ocean Program/Pew Charitable Trusts (FCC y AHB), FONDECYT, Núcleo de Investigación (NU02 / 2016, Universidad de Los Lagos y Programa Basal-CONICYT FB001) (AHB), y por una beca de la Fundación John Simon Guggenheim (FCC).

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Recibido: 06 de Febrero de 2018; Aprobado: 27 de Febrero de 2018

Correspondencia a: Felipe C. Cabello cabello@nymc.edu

Los autores no tienen conflictos de interés que declarar.

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