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Revista médica de Chile

versión impresa ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile v.127 n.8 Santiago ago. 1999

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98871999000800006 

Resistencia a antimicrobianos
en diferentes biotipos de
Acinetobacter baumannii aislados
en el norte de Chile

Antimicrobial resistance of
different Acinetobacter baumannii
biotypes isolated in the northern
region of Chile

Juan Silva A1,2, Carmen Avello C1, Fernando Matamoro R1,
Lorena Villagra M1, Verónica Rojas S1, Lilian Sandoval L1

Background: Acinetobacter baumannii nosocomial outbreaks are common and the microorganism is frequently resistant to multiple antimicrobials. There is little information about Acinetobacter baumannii antimicrobial susceptibility in the northern region of Chile. Aim: To identify different Acinetobacter baumannii biotypes isolated from clinical samples and to determine their antimicrobial susceptibility. Material and methods: One hundred twenty three Acinetobacter baumannii isolates were studied. The identification and typing of Acinetobacter baumannii was based on phenotypic characteristics. Antimicrobial susceptibility was investigated using agar dilution techniques. Results: Most Acinetohacter baumannii strains were isolated from wounds, urinary and respiratory infections. Seven biotypes were isolated, being biotype 9 the most frequent. lmipenem was the antimicrobial with the higher activity against the microorganism. Amikacin, cefoperazonesulbactam, ampicillinsulbactam and ceftazidime had a moderate activity. There were high resistance levels to ampicillin and older cephalosporins. Conclusions: Acinetobacter baumannii is emerging as a significant nosocomial pathogen in Chile and shows high resistance rates to multiple antibiotics.
(Key words : Acinetobacter infectious, Drug resistance, microbial; Imipenem)

Recibido el 9 de enero, 1998. Aceptado en versión corregida el 4 de mayo, 1999.
Trabajo financiado por Proyecto # C-004/96, Dirección de Investigación, Universidad
de Antofagasta.
Laboratorio de Microbiología, Departamento de Tecnología Médica, Universidad de
Antofagasta. Chile.
1 Tecnólogos Médicos.
2 PhD.

En las últimas décadas, se han comunicado especies del género Acinetobacter en diversas partes del mundo, como causantes de numerosas infecciones y brotes epidémicos nosocomiales1-3. En Chile también se ha observado un aumento progresivo del aislamiento de estas bacterias en brotes epidémicos en diversos hospitales, con una elevada morbilidad y letalidad4-6.

Las bacterias del género Acinetobacter son cocobacilos Gram negativos con metabolismo estrictamente aerobio, no presentan flagelos, son oxidasa negativos y catalasa positivos. Están ampliamente distribuidos en la naturaleza y han sido aislado de suelos, aguas y de una gran variedad de muestras de origen humano7. En general, las especies del género Acinetobacter presentan una relativa baja patogenicidad, pero han sido involucradas como causantes de infecciones severas; tales como, neumonías, meningitis y septicemias, especialmente en pacientes de Unidades de Cuidados Intensivos8,9. La elevada resistencia a diversos antibióticos encontradas en las cepas de A baumannii, tiene una importante influencia en la severidad de la infecciones nosocomiales10-11.

Durante mucho tiempo, la correcta identificación de las distintas especies de Acinetobacter presentaba dificultades y se habían propuesto diversos esquemas taxonómicos. Esto, sin lugar a dudas, estaba minimizando su presencia en el medio hospitalario y muchas veces en los laboratorios su hallazgo era informado como bacilos Gram negativos no fermentadores. Recientemente, técnicas de hibridación de ADN han permitido la clasificación de 17 geno-especies12. La geno-especie 2, Acinetobacter baumannii descrita anteriormente como A calcoaceticus subsp anitratus, es la especie más prevalente de las infecciones producidas por Acinetobacter. Dentro de la especie A baumannii se han encontrado una diversidad de características fenotípicas lo que condujo a la diferenciación en biotipos. Midiendo la capacidad de utilizar ciertos sustratos, como única fuente de carbono, se han logrado caracterizar 19 biotipos13 y los más prevalentes son los biotipos 9 y 814-15.

En el norte de Chile, existe escasa información sobre el aislamiento de especies del género Acinetobacter en las infecciones intrahospitalarias (IIH) y brotes epidémicos como, así también, acerca de la susceptibilidad a diversos antibióticos16. Por ello, el objetivo de esta investigación fue identificar los biotipos de cepas de A baumannii aislados de muestras clínicas en hospitales del norte de Chile y estudiar la resistencia a diferentes drogas antimicrobianas.

MATERIAL Y MÉTODO

Recolección de cepas bacterianas. Se incluyeron 123 cepas de Acinetobacter baumannii aisladas de muestras clínicas de 6 hospitales del norte de Chile, durante el período de julio-diciembre de 1996. Las cepas bacterianas fueron recolectadas en tubos con agar cepario (Difco), luego se volvió a reconfirmar su identificación y posteriores análisis en el Laboratorio de Microbiología de la Universidad de Antofagasta. Del total de las cepas, 14 fueron obtenidas del Hospital Dr. Leonardo Guzmán de Antofagasta, 8 del Hospital Juan Noé de Arica, 18 del Hospital Roy H Glover de Chuquicamata, 8 del Hospital de Arica, 30 del Hospital San Pablo de Coquimbo y 45 del Hospital Regional de Iquique, siendo aisladas de diversas muestras clínicas.

Identificación bacteriana. Las cepas de A baumannii fueron traspasadas desde agar cepario a caldo BHI, cultivándose a 37ºC por 24 h. Luego, se sembraron en agar McConkey (Difco) y las colonias fueron sometidas a tinción de Gram y a pruebas bioquímicas. Cepas identificadas como Acinetobacter mostraron ser: cocobacilos Gram (-), aerobios, oxidasa y H2S negativos, inmóviles, catalasa positivos y no fermentaron azúcares.

En la identificación a nivel de especie se siguieron los procedimientos recomendados por Bouvet y Grimont13. Los resultados fueron los siguientes: crecimiento a 37ªC y 44ªC, hemólisis negativa en agar sangre, oxidación negativa de glucosa en medio O/F, todas asimilaron citrato, y cerca del 95% de las cepas utilizaron L-fenilalanina y L-arginina (Tabla 1).

Tabla 1. Caracterización bioquímica de las
123 cepas de Acetinobacter baumannii
aisladas en hospitales del norte de Chile

Prueba bioquímica Cepas Positividad
  n %

TSI (K/K) 123 100
O/F (oxidación de glucosa) 123 100
Oxidasa     0     0
Catalasa 123 100
Movilidad     0     0
Hidrólisis de gelatina     0     0
Hemólisis en agar sangre     0     0
Utilización de:    
Citrato 123 100
Malonato 123 100
L-fenilalanina 114   93
Arginina 119   97
Crecimiento a:    
37ºC 123 100
44ºC 123 100

 

Biotipificación de Acinetobacter baumannii. Las cepas de A baumannii se cultivaron en un medio base, al cual se incorporó citraconato, 4-hidroxibenzoato, levuninato, L-fenilalanina o L-tartrato, con el fin de medir la capacidad de utilización de los sustratos como únicas fuentes de carbono13. En estos ensayos, se utilizó un medio mínimo empleado en trabajos anteriores17 y consiste en lo siguiente: KH2PO4 0,9%; NaOH 0,168%; (NH4) Cl 0,2%; MgSO4 10% y FeSO4 1%, ajustándose a pH 7,0. Se agregó agar purificado (Difco) al 2,5%. El amonio fue usado como única fuente de nitrógeno. Los sustratos carbonados se esterilizaron por filtración y adicionados al 0,2% (p/v) al medio base, distribuyéndose en placas de Petri (20 ml).

A partir de cultivos en caldo BHI, se prepararon los inóculos bacterianos en 9 ml de suero fisiológico estéril (105 ufc/ml). Las placas con los azúcares fueron inoculadas mediante replicador múltiple, incubándose a 37ºC por 24-48 h. Para evidenciar y controlar el crecimiento bacteriano se agregó glucosa (0,2% p/v) al mismo medio base y como control positivo, se usó la cepa de A baumannii ATCC 19606. La utilización de los diferentes sustratos carbonados, se visualizó por el crecimiento de colonias en las placas de Petri. Los resultados de biotipificación se expresaron según el esquema descrito por Bouvet y Grimont13 (Tabla 4).

Prueba de susceptibilidad a los antibióticos. Para conocer la susceptibilidad a los antibióticos in vitro, se determinó la concentración mínima inhibitoria (CMI) a las 123 cepas de A baumannii, mediante una técnica de dilución en placa realizada en trabajos anteriores18. La CMI se ensayó frente a 15 agentes antimicrobianos: amikacina (AK), ampicilina (AM), cefotaxima (CTX), cefradina (CFR), ceftazidima (CTZ), ceftriazona (CTR), cefuroximo (CXM), ciprofloxacino (CIP), cloranfenicol (CL), estreptomicina (ES), gentamicina (GE), imipenem (IM), lomefloxacino (LOM), sulbactam-ampicilina (SAM) y sulbactam-cefoperazona (SCE). Se prepararon placas de Petri con agar Mueller-Hinton (Difco), que contenían diluciones a la mitad de cada uno de los antibióticos, cuyas concentraciones variaron entre 128 y 0,125 ug/ml. Cultivos bacterianos en caldo BHI (Difco), se diluyeron en suero fisiológico estéril para obtener inóculos de 105 ufc/ml. A partir de estos inóculos, las placas de Petri con antibióticos fueron inoculadas con un replicador múltiple y luego incubadas a 37ºC por 24 h. La CMI fue definida como la ausencia de crecimiento en la placa con antibiótico. Los resultados de la susceptibilidad a los antimicrobianos fueron expresados en términos de la CMI50 y CMI90. También, se determinaron los porcentajes de susceptibilidad o resistencia a los antibióticos, de acuerdo con las concentraciones críticas establecidas por NCCLS19. Finalmente, se estableció la multirresistencia y los patrones de resistencia a los antibióticos (antibiotipos) en todas las cepas de A baumannii.

RESULTADOS

Un total de 123 cepas clínicas de A baumannii aisladas de hospitales del norte chileno, fueron identificadas (Tabla 1). El mayor número de cepas recolectadas correspondió a los hospitales de Iquique (39%) y Coquimbo (24%). Los mayores porcentajes de aislamientos de A baumannii se obtuvieron de heridas operatorias (38%), orina (30%) y vias respiratorias (19%) (Figura 1).

FIGURA 1. Distribución de las cepas clínicas de Acinetobacter baumannii según tipo de muestra.

 

Las cepas de A baumannii mostraron una elevada resistencia frente a los 15 antimicrobianos ensayados. También, se aprecia que los perfiles de resistencia son similares en las cepas aisladas de los 6 hospitales (Tabla 2). En todas ellas, se observa una elevada resistencia a ampicilina, cefalosporinas de primera generación y una moderada resistencia a amikacina, ceftazidima, ciprofloxacino, sulbactam-ampicilina y sulbactam-cefoperazona. No se observó resistencia a imipenem, siendo las cepas 100% susceptibles (Figura 2).

Tabla 2. Porcentaje de resistencia a antibióticos de 123 cepas clínicas de Acinetobacter
baumannii aisladas en hospitales del norte de Chile

 
Porcentaje de cepas resistentes en los hospitales de:
Antibióticos Arica Iquique Antof. Chuqi Vallenar Coquimbo
ensayados (n=) (n=45) (n=4) (n=18) (n=8) (n=30)

Amikacina   50   49   14   89   25   36
Ampicilina 100 100 100 100 100 100
Cefotaxima 100   91 100 100 100 100
Cefradina 100 100 100 100 100 100
Ceftazidima   38   47   43   11   50   82
Ceftriazona 100   96 100 100 100 100
Cefuroximo 100   93 100   89 100 100
Ciprofloxacino   75   93   71   44   87   82
Cloranfenicol 100 100   79 100 100   91
Estreptomicina   91 100 100   78 100   82
Gentamicina   75   82   71   55   75   73
Imipenem     0     0     0     0     0     0
Lomefloxacino 100   91   57   61   87   82
Sulbactam-Amp.   38   40   43   11   37   47
Sulbactam-Cef.   25   29   50   33   12   53

FIGURA 2. Porcentaje de resistencia a los antibióticos de 123 cepas clínicas de Acinetobacter baumannii en el norte de Chile.

Entre las cefalosporinas, ceftazidima mostró la mejor actividad, ya el 50% de las cepas de A baumannii fueron inhibidas a 8 µg/ml. Lo mismo ocurrió con amikacina, el más activo de los antibióticos aminoglicósidos. Las quinolonas fueron poco activas con una CMI50 de 32 µg/ml. Sulbactam-ampicilina y sulbactam-cefoperazona fueron moderamente activos con CMI50 de 4 µg/ml. El más activo de todos los antibióticos ensayados resultó ser imipenem, que presentó una CMI50 de 0,5 µg/ml y una CMI90 de 2 µg/ml (Tabla 3).

Tabla 3. Actividad comparativa de 15 antibióticos frente a 123 cepas de Acinetobacter
baumannii aislados en hospitales del norte de Chile

Antimicrobianos
Rango ( µg/ml)
CMI50 ( µg/ml)
CMI90 ( µg/ml)

Amikacina 0,5     - >128       8 >128
Ampicilina 16        - >128 >128 >128
Cefotaxima 8        - >128 >128 >128
Cefradina >128        - >128 >128 >128
Ceftazidima 1        -     64       8     64
Ceftraxiona 8        - >128 >128 >128
Cefuroximo        8 - >128 >128 >128
Ciprofloxacino   0,125 -   128    32 >128
Cloranfenicol               8 - >128    128 >128
Estreptomocina 1         - >128    128 >128
Gentamicina 0,25   - >128    128 >128
Imipenem 0,25   -       2    0,5       1
Lomefloxacino 0,25   - >128     32 >128
Sulbactam-ampicilina 0,125 -     64       4     32
Sulbactam-Cefoperazona 1        -     32       4     32

La utilización de los sustratos carbonados, permitió la identificación de 7 biotipos de A baumannii (biotipos 5, 6, 8, 9, 10, 11 y 13). En todos los hospitales, los biotipos 9 (59%) y 8 (25%) fueron los más frecuentes (Tabla 4). Al comparar los niveles de resistencia de los biotipos de A baumannii más frecuentes aislados, mediante la CIM50 y CIM90, se pudo observar que el biotipo 9 presentó los mayores niveles de resistencia.


Tabla 4. Distribución de los biotipos de Acinetobacter baumannii aislados
de hospitales del norte de Chile

 
Biotipos
Procedencia 5 6 8 9 10 11 13

Arica - 1   2   4 - 1 -
Iquique - - 10 33 2 - -
Antofagasta - 2   2 10 - - -
Chuquicamata - 2   4   9 - - 3
Vallenar 1 1   3   4 - - -
Coquimbo 2 3 11 14 - - -
Total 3 9 32 74 2 1 3

En las cepas resistentes de A baumannii, los mayores porcentajes de multirresistencia, se presentaron a 10, 11, 12, 13 y 14 antibióticos, simultáneamente (Figura 3). También, se seleccionaron los patrones de resistencia en 2 hospitales con el mayor número de aislamientos de A baumannii (Hospitales de Iquique y Coquimbo). En la Tabla 5, se observa que las cepas de A baumannii biotipo 9, mostraron un patrón de resistencia (antibiotipo) similar en 10 antibióticos, en el caso del Hospital de Iquique y que constituyó cerca del 55% de este biotipo. En el caso del Hospital de Coquimbo, el 64% de las cepas del biotipo 9 presentan el mismo antibiotipo que involucra resistencia a 12 antibióticos simultáneamente.

FIGURA 3. Frecuencia de la multiresistencia antibiótica en cepas de Acinetobacter baumannii aisladas en hospitales del norte de Chile.

 

Tabla 5. Patrones de resistencia a los antibióticos de cepas de Acinetobacter baumanni
biotipo 9 aisladas en los hospitales de Iquique y Coquimbo

Patrones de resistencia n %

  Cepas/Iquique
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-CIP-GE-AK-SAM-CTZ-SCE 10   32,3
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-CIP-GE-AK-SAM-CTZ 2   6,4
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-CIP-GE-SCE 2   6,4
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-CIP-GE 3   9,7
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-SCE-GE 5 16,2
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-SCE-CIP-GE 3   9,7
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-CIP 4 12,9
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-GE 2   6,4
  Cepas/Coquimbo
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-GE-SCE-CTZ-CIP-SAM-AK 6 42,9
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-GE-SCE-CTZ-CIP 3 21,4
AM-CTX-CFR-CTR-CXM-CL-ES-LOM-GE-SCE-CTZ 5 35,7

DISCUSIÓN

En los últimos años, A baumannii ha adquirido una gran importancia como patógeno oportunista de numerosas infecciones intrahospitalarias, exhibiendo una elevada resistencia a los antibióticos. Los resultados de nuestro estudio demuestran que A baumannii está también presente en infecciones nosocomiales en el norte del país, tal como ocurre en otras partes de Chile5,15,20. Al igual que en otros centros asistenciales de Chile, A baumannii fue aislado más frecuentemente de heridas operatorias; además de su importante aislamiento en infecciones urinarias y vías respiratorias. Estos hallazgos lo señalan como un patógeno de importancia creciente en las IIH en nuestro medio y sugieren la portación humana como vía de transmisión, hecho que ha sido demostrado en otros hospitales1,21,22. En otros estudios, las infecciones más frecuentes corresponden a las vías respiratorias y septicemias, asociadas al uso de ventiladores humificados y a los procedimientos de enfermería2,3. También, los catéteres y sondas nasogástricas podrían ser vehículo de transmisión de estos organismos4.

Las cepas del género Acinetobacter fueron caracterizadas con prueba de bioquímicos habituales, como son: TSI, con el típico K/K para bacilos no fermentadores, citrato negativo, movilidad y oxidasa negativos. La identificación de especie, se hizo fácilmente por crecimiento a 37ºC, 41ºC y 44ºC, hidrólisis de la gelatina, hemólisis de eritrocitos de cordero, utilización de citrato y oxidación de glucosa en medio O/F, concordando con la identificación hecha en los hospitales donde fueron aisladas. Resultados similares han sido obtenidos en otros hospitales de Chile15,20.

En nuestro trabajo se identificaron 7 biotipos diferentes de A baumannii de los 19 biotipos descritos por Bouvet ET AL13, encontrándose en mayor frecuencia los biotipos 9 (59%) y 8 (25%). Estudios hechos en Francia13, señalan que el biotipo 9 es el más predominante en las IIH, resultados similares se han informado en Santiago y Concepción15,20.

La mayoría de las cepas de A baumannii muestran una elevada resistencia a los antibióticos, lo cual también ha sido descrito por otros autores nacionales15,20,23 y extranjeros11,24,25. Las cepas del biotipo 9 mostraron una mayor resistencia antibiótica que los otros biotipos, resultados que son coincidentes con otras publicaciones10. Es importante destacar que las cepas de A baumannii presentan una elevada resistencia a ampicilina y antiguas cefalosporinas, sugiriendo la existencia de una beta-lactamasa TEM-1 que hidroliza ampicilina y carbenicilina26-28. Cepas de Acinetobacter son naturalmente resistentes a las cefalosporinas debido a la producción de cefalosporinasa29. Sin embargo, el aumento progresivo de la resistencia a cefalosporinas de tercera generación, especialmente a ceftazidima, ha despertado el interés por la presencia de beta-lactamasas de espectro expandido30. También, la resistencia puede asociarse a fallas en la unión a proteínas específicas (PBP) y disminución de la permeabilidad de la membrana externa31. Entre los aminoglicósidos, amikacina (54%) fue más activa que gentamicina (28%) y que estreptomicina (8%). El aumento de la resistencia a aminoglicósidos ha sido descrita en diversas partes del mundo5,20,26, señalando que la resistencia en A baumannii está mediada por plásmidos que codifican la síntesis de enzimas inactivantes de aminoglicósidos, tales como AAC(3)-I, APH(3'-VI y AAD (3'')(9)26,27,32. En las quinolonas, tanto ciprofloxacino y lomefloxacino muestran una escasa actividad, ya que cerca del 80% de las cepas de A baumannii fueron resistentes. La selección de cepas resistentes de A baumannii a las quinolonas involucra una mutación de la ADN girasa33. No existe una resistencia a quinolonas mediada por impermeabilidad34.

Los resultados de los patrones de resistencia de las cepas de A baumannii dieron diferentes antibiotipos, situación que ha sido comunicada por otros investigadores35,36 y que además, señalan que el antibiograma no permite diferenciar epidemiológicamente las cepas aisladas. Sin embargo, cuando se comparó el antibiotipo de 33 cepas de A baumannii biotipo 9 aisladas en el Hospital de Iquique, se encontró que 55% presentaron un antibiotipo que incluye resistencia a 10 antimicrobianos, simultáneamente. Esto sugiere la existencia de cepas epidémicas en el ambiente hospitalario de esta ciudad. Una situación similar ocurrió en el Hospital de Coquimbo.

Este estudio sugiere que los antibióticos beta-lactámicos y aminoglicósidos parecen empirícamente no ser los agentes adecuados para el tratamiento de infecciones por A baumannii, excepto sulbactam-ampicilina y sulbactam-cefoperazona que junto a amikacina poseen una moderada los antibióticos contra A baumannii y todavía, no se han encontrado cepas resistentes en Chile37. Sin embargo, es necesario cautelar su uso para situaciones graves, debido a que en otros países sactividad. Sin embargo, la actividad de estos dos ß-lactámicos es mucho mayor in vivo, y debido a ello, son antibióticos de gran uso en el tratamiento de infecciones por A baumannii. Pareciera que existen divergencias entre la actividad in vitro versus in vivo, lo que hace necesario redefinir los valores de corte para la susceptibilidad. Las quinolonas tampoco ofrecen posibilidades para el tratamiento, debido a su baja actividad. Solamente imipenem ha demostrado ser el más activo de e ha descrito la existencia de cepas de A baumannii resistentes a este antibiótico en brotes epidémicos38,39.

Diversos métodos han sido usados para la tipificación de A baumannii en estudios epidemiológicos, entre ellos se incluyen: biotipificación, susceptibilidad antibiótica y aislamiento de plásmidos, electroforesis de proteínas de envoltura y diversas técnicas genético-moleculares35-37. Sin embargo, nuestros resultados nos permiten concluir que la determinación del biotipo y antibiotipo, relativamente fáciles de realizar, pueden ser utilizados como valiosos procedimientos epidemiológicos para determinar el trazado y las vías de diseminación de A baumannii en las infecciones nosocomiales.

Agradecimientos:
Nuestro agradecimiento a los colegas microbiólogos de los hospitales del norte de Chile que gentilmente nos aportaron las cepas de A baumannii para este estudio.

Correspondencia a: Juan Silva Avalos. Laboratorio de Microbiología, Departamento de Tecnología Médica, Universidad de Antofagasta. Casilla 170. Fonofax 248429, Antofagasta. Chile.

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