Dr. M. L. Herrera, Dr. A. Vargas, Dr. C. Pérez y Dra. T. Moya *

 

Resumen

Se estudiaron 100 niños costarricenses sanos, por la presencia en su material fecal de integrantes de la familia Enterobacteriaceae con resistencia a la ciprofloxacina.

En 145 cepas estudiadas, se encontraron 6 cepas ciprofloxacino resistentes (4,13%), 5 correspondientes a Escherichia coli y una cepa de Proteus mirabilis, todas con CMI entre 8 y 32 ug/ml. No se encontró ningún factor de riesgo que ayudara a explicar como se adquirió la resistencia a la ciprofloxacina y tampoco se pudo determinar ninguna asociación con sexo, edad, o procedencia con dicha resistencia.

 

Introducción

Lescher y colaboradores, a principios de las años 60 del siglo pasado y e forma fortuita, descubren una molécula a la que le dan el nombre de ácido nalidíxico (6).

Esta sustancia, presenta una baja difusión tisular, una alta unión a proteínas plasmáticas y en consecuencia requiere una alta concentración mínima inhibitoria (CMI), hacia los agentes bacterianos. Todos estos hechos la hacen de poca utilidad en el tratamiento de infecciones invasivas, pero si de gran utilidad, para el tratamiento de infecciones urinarias y gastrointestinales, producidas por gérmenes Gram negativo (6).

Químicamente, al ácido nalidíxico, se le incluyó en una familia que desde entonces se les conoce como quinolonas, las cuales tienen una estructura común: 4-oxo-1,4- dihidroquinoleína, con núcleo central: el 7-pipiperazino-4-quinolona, al, que se le puede incorporar átomos de fluor, dando origen al desarrollo de las fluoroquinolonas (3,6).

El desarrollo de estas quinolonas, se ha dividido en generaciones: primera, segunda, tercera y cuarta generación (3,6).

A la primera generación pertenecen el ácido nalidíxico, el ácido oxolónico, la cinoxacina, rosoxacina, ácido pipemédico y el ácido piroximídico. Esta primera generación introdujo una al espectro de actividad antimicrobiano exhibido por el ácido nalidíxico. El espectro de actividad de esta primera generación se limita a organismos entéricos y deja por fuera a la Pseudomonas aeruginosa (3,6).

En 1984, con la adición de un grupo piperacynil en posición 7 y un átomo de fluor en posición 6, se desarrolla la segunda generación, llamada 4-fluoroquinolonas y pertenecen a esta segunda generación la norfloxacina, ciprofloxacina, pefloxacina, floroxacina, ofloxacina, lomefloxacina y enofloxacina (6). Esta segunda generación, se caracteriza por una excelente actividad contra bacterias Gram negativo, por una escasa actividad contra gérmenes Gram positivo (excepto Staphylococcus sp.), por una excelente biodisponibilidad oral, una muy

buena tolerancia gástrica y con pocos efectos adversos en el paciente (3,6).

La segunda generación, expande la actividad de la primera generación a Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus meticilino resistentes, a cepas beta lactamasa positivo, a Vibrio cholerae, Campylobacter sp. y a Acinetobacter sp. (3,6,8).

En la década de los 90, con modificaciones en la estructura química de las fluoroquinolonas, se mejoró la biodisponibilidad oral, la vida media y su acción contra bacterias Gram positivo (en especial Streptococcus pneumoniae). Estas modificaciones dieron origen al desarrollo de la tercera generación de quinolonas (6,8).

A esta tercera generación, pertenecen tosufloxacina, levofloxacina y sparfloxacina y ellas presentan una muy adecuada penetración a vías respiratorias, lo que las hacen de gran utilidad a ese nivel (6,8,10).

Por último, la cuarta generación comprende a moxifloxacina, gatifloxacina, clinafloxacina, gemifloxacina, pazufloxacina y trovafloxacina. Esta última no llegó al mercado por los efectos colaterales exhibidos. Dentro de las mejoras de la cuarta generación, se destaca su actividad contra bacterias anaeróbicas (Clostridium sp. y Bacteroides fragilis), manteniendo y ampliando la actividad contra bacterias aeróbicas de la segunda y tercera generación (6). De esta última generación, se presenta gemifloxacina como la quinolona de mejor actividad contra Streptococcus pneumoniae y balofloxacina con excelente desempeño contra Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium fortuitum y Mycobacterium kansassii (6,8,10).

El mecanismo de acción de las quinolonas contra organismos bacterianos se basa en su capacidad de bloquear la acción de la topo isomeraza II (sub unidad A de la DNA giraza), enzima indispensable en la duplicación de DNA en los procesos de replicación bacterianos (3,6).

La topoisomeraza II, juega un papel indispensable en el super enrollamiento de la molécula del DNA, necesario para contener una molécula de 1300 um de longitud dentro de una célula que mide a penas 5 um de largo. Por otra parte, la topoisomerasa II puede reparar pequeñas roturas del filamento del DNA, roturas que ocurren en el proceso normal de duplicación de DNA (6,10).

Los organismos bacterianos presentan 4 tipos de isomerazas, siendo solo 2 las encontradas en los seres humanos, por lo que las quinolonas no afectan el proceso de duplicación de DNA en las células eucariotas. La topoisomerasa IV, se encarga de separar las porciones ya duplicadas del DNA, por lo que este mismo hecho, puede explicar la diferencia de actividad de las quinolonas entre bacterias Gram positivo y Gram negativo, ya que las primeras no se ven muy afectadas por la inhibición de la actividad de la topoisomerasa IV (6,10).

Como resumen de la actividad antimicrobiana de las quinolonas, podríamos indicar que estas se utilizan en las infecciones urinarias, en infecciones gastrointestinales, en infecciones del tracto respiratorio, en infecciones de transmisión sexual, en infecciones de hueso y articulaciones y en las infecciones de piel y tejido blando (3,6,10).

Ya en el año de 1967, se demostró la aparición de cepas de Escherichia coli con resistencia al ácido nalidíxico por una codificación plasmídica y 20 años después, se encontró lo mismo en cepas de Shigella dysenteriae. Adicional a esto, existen una infinidad de reportes donde se confirma resistencia de tipo cromosómico y que este tipo de resistencia se ha demostrado aún entre las fluoroquinolonas más modernas(10).

Sin lugar a dudas, el mecanismo de resistencia más relevante en la resistencia contra las quinolonas, es la expulsión activa o bombas de eflujo (6,8,9). Dicho mecanismo se descubrió en los años 80 como resistencia contra la tetraciclina y es exclusivo de bacterias Gram negativo, por la composición de su pared celular y la presencia del espacio periplásmico (9). En cuanto a difusión y excreción, las quinolonas tienen una excreción renal y en especial, las más modernas, presentan una excelente difusión a órganos y tejidos, logrando niveles muy altos en sitios como el árbol bronquial, tracto genitourinario, próstata, piel, hígado, hueso, vesícula biliar, riñón y corazón. La penetración a la barrera hematoencefálica, depende de la lipofília de la molécula, siendo sparfloxacina la que inhibe la mayor penetración (6,8).

Una de las características de las quinolonas, es su capacidad de lograr niveles altos a nivel intracelular, lo que favorece la eliminación de agentes bacterianos típicos de vida intracelular como Mycobacterium sp., Chlamydia sp. y Mycoplasma sp. (6,10).

Dentro de los efectos adversos más importantes presentados por las quinolonas, está la erosión del cartílago de crecimiento en articulaciones que soportan peso, efecto adverso que hace de las quinolonas antibacterianos no utilizables en menores de 16 años, en mujeres embarazadas y en mujeres durante la lactancia materna (3,6,8). Esta erosión se ha observado en cachorros de perros tratados con dosis seis veces más altas que aquellas utilizadas en seres humanos. Las lesiones histológicas presentes en estos animales son ampollas, fisuras, erosiones, degeneraciones y necrosis de los condorcitos que se asocian a lesiones irreversibles (6). A pesar de las anteriores consideraciones, en la década de los años 80, la ciprofloxacina a sido utilizada en más de 10.000 tratamientos en niños y hasta el momento no se ha reportado el hallazgo de artropatías relacionadas con esta terapia. Esto ha hecho, que se recomiende su uso en menores de 16 años, pero para condiciones especiales como son los portadores de fibrosis quística del páncreas dada la excelente actividad de ciprofloxacina contra Pseudomonas aeruginosa, las infecciones del oído medio, las infecciones gastrointestinales, urinarias, sistema nerviosa central y pacientes que reciben tratamientos acortados (8).

Dado el hecho de la apertura de este grupo de antibióticos en la edad pediátrica, iniciamos en el Hospital Nacional de Niños un estudio piloto de 100 infantes, en los cuales se pudiera documentar la no utilización ciprofloxacina con el objeto de buscar en su materia fecal, miembros de la familia Enterobacteriaceae con resistencia al antibacteriano antes mencionado tratando de comprobar la hipótesis de que es posible encontrar estas cepas en portadores sanos.

 

Material y métodos

En el estudio se incluyeron 100 muestras de heces de la consulta externa, que enviaron su materia fecal para su estudio de control, por lo que se trataron de pacientes sin ninguna patología manifiesta y con una revisión del expediente clínico donde no se evidenciaba la prescripción de ciprofloxacina en un periodo anterior a los 6 meses. Las muestras fueron evaluadas inicialmente en la División de Parasitología buscando eritrocitos, leucocitos y parásitos. Además se revisó su consistencia y se pasaron a la División de Microbiología aquellas muestras de heces que no presentaran parásitos, leucocitos ni eritrocitos y de consistencia dura. Antes del traslado de la muestra de heces se revisó el expediente, en busca de evidencias de la utilización de ciprofloxacina en los últimos 6 meses. Las 100 muestras se recolectaron 52 en marzo, 21 en abril y 27 en junio del 2004.

En la División de Microbiología se procesaron las 100 muestras de heces y se cultivaron en agar McConkey por 24 horas a 37 °C y los bacilos Gram negativos aislados se separaron en agar sangre y se identificaron utilizando el sistema de identificación microbiana Vitek de la casa bioMerieux. Para la identificación se siguió en todo momento el protocolo de la casa fabricante y para tal fin se emplearon las tarjetas GNI+. Para la determinación de la prueba de susceptibilidad, se empleó el mismo equipo pero con las tarjetas GNS-113 o GNS-120.

Según la NCCLS (Nacional Committe for Clinical Laboratory Standard) el punto de corte para la ciprofloxacina es de 4 ug/ml, por lo que las cepas de la familia Enterobacteriaceae con valores de corte superiores a 4 ug/ml fueron considerados resistentes (7).

Las cepas resistentes fueron corroboradas usando tiras de E-test, con agar Muller-Hinton como medio de cultivo y en todo momento se siguieron las recomendaciones de la casa fabricante (2).

Además se recolectó la información de la sensibilidad a otros antibióticos presente en las tarjetas utilizadas.

 

Resultados

De los 100 pacientes fueron 56 varones y 44 mujeres, con edades entre los 2 y 9 años de edad y de cada paciente se aisló al menos un integrante de la familia Enterobacteriaceae. Se aisló 145 cepas distribuidas de la siguiente manera: 93 cepas de Escherichia coli, 17 de Klebsiella pneumoniae, 14 de Enterobacter cloacae, 5 de Klebsiella oxytoca, 4 de Morganella morganii, 4 de Citrobacter freundii, 3 de Entrobacter aerogenes, 2 de Hafnia Alves y 1 de Shigella flexneri, Escherichia coli inactiva y Proteus mirabilis.

Se aislaron 6 cepas con resistencia a la ciprofloxacina: 5 de Escherichia coli con rangos de CMI de 8 y 32 ug/ml y 1 de Proteus mirabilis con una CMI de 8 ug/ml.

El porcentaje de resistencia encontrado es de 4,13% para el total de cepas y de 6% para el total de pacientes estudiados.

En todos los aislamientos resistentes a ciprofloxacina, se encontró una multiresistencia agregada a ampicilina, ampicilina sulbactan, gentamicina, piperacilina y trimentoprim sulfamethoxazole.

En las 145 cepas estudiadas, se aislaron 54 cepas sensibles a todos los antibióticos (37%), 91 cepas resistentes a alguno de los antibióticos estudiados, siendo la resistencia a ampicilina, gentamicina y trimetoprim sulfamethoxazole lo observado con mayor frecuencia.

Del estudio del expediente clínico de los 6 niños portadores de cepas entéricas ciprofloxacino resistente, no se encontró ningún factor que explicara el origen de estas cepas. Tampoco se observó relación con sexo, edad o procedencia.

 

Discusión y Conclusiones

El presente informe pone en evidencia, que es posible encontrar niños sanos con organismos entéricos de la flora normal con resistencia a la ciprofloxacina.

Los resultados obtenidos muestran que este hecho es posible y que en un 6% los pacientes sanos atendidos como resultados de un control médico, presentan bacterias entéricas con resistencia a la ciprofloxacina.

En el Hospital Nacional de Niños, el uso de la ciprofloxacina como terapia en sus pacientes pediátricos no es una práctica común y el uso de esta sustancia se ha dejado solo para casos de real necesidad, por lo que no es una terapia de primera elección.

En el estudio de los expedientes clínicos de los 6 niños sanos y portadores de cepas ciprofloxacino resistentes, en ninguno de ellos se puede demostrar que hayan recibido terapia con ciprofloxacina, nunca han estado internados en ningún hospital y tampoco existe alguna relación entre ellos en cuanto a sexo, edad, o lugar de procedencia. De estos 6 niños, 4 eran del sexo masculino, con edades que fluctúan entre los 2 y los 9 años y todos procedían del gran área metropolitana.

Ya en el año de 1996, Calva y colaboradores, reportan aislamientos de organismos de la familia Enterobacteriaceae con resistencia a varios antibióticos y dentro de ellos destaca una quinolona como norfloxacina. En dicho estudio, realizado en la ciudad de Méjico, en un 62% de los casos, se aislaron cepas de Escherichia coli multiresistente, junto con especies de Klebsiella y Shigella en las mismas condiciones (1).

Garau y colaboradores, en un estudio realizado en Barcelona, España, demuestran la aparición intrahospitalaria de cepas entéricas quinolono-resistentes y su diseminación a la comunidad, desde el ambiente hospitalario, pero también son capaces de demostrar el origen animal de la resistencia a las quinolonas y como esta resistencia ha pasado a la comunidad (4).

A su vez, Zaidi y coloboradores en el 2003, a partir de materia fecal, aislan cepas de Escherichia coli con resistencia a las quinolonas (11).

En Costa Rica, el Dr. Fernando García en la Universidad de Costa Rica, en un estudio en personas sanas, demuestra el hallazgo de cepas entéricas con resistencia a la ciprofloxacina en un 6% (5). Se trató de personas con un rango muy amplio de edades, desde los 6 meses a los 80 años de edad. Las cepas aisladas con resistencia a la ciprofloxacina eran Escherichia coli. Al analizar los datos recolectados en el presente informe, observamos como de las 145 cepas observadas, en un 4,13% se puede demostrar la existencia a la ciprofloxacina con multiresistencia a otras drogas como ampicilina, ampicilina/sulbactram, gentamicina, piperacilina y trimetoprin sulfamethoxazole.

A pesar de ser un estudio piloto y con un bajo nivel de muestras, el porcenytaje de cepas quinolono-resistentes es relevante, con el agravante de encontrar resistencia agregada a otros antibióticos de amplio uso.

Como es de suponer, las bacterias de la flora normal, deben presentar muy buena sensibilidad a los antibióticos, pero en este caso lo encontrado contrasta con lo esperado, ya que apenas un 37% de las cepas estudiadas son sensibles a los antibióticos observados. Este 63% refleja un mal manejo de los antibióticos en la comunidad.

La presencia de una cepa de Shigella flexneri en un paciente sano, es un hecho inusual y merece un estudio futuro, dado el conocido potencial diarrogénico de este agente.

Una hipótesis que surge al tratar de explicar como se adquirió la resistencia a la Ciprofloxazina puede estar en el ambiente, ya sea en el engorde animal, o en la terapia contra las infecciones que azotan a la agricultura y que estamos adquiriendo ésta resistencia, de una manera pasiva.

 

Bibliografía

1. Calva J. Sifuentes-Osornio J. & Cerón C.: Antimicrobial resistance in fecal flora: longitudinal communitary- based surveillance of children from urban Mexico. Ant. Agents. Chemother. 40: 1699, 1996.        [ Links ]

2. E-test. ABBiodisk, Solma, Sweden.

3. Gantz N., Pankey G. & Ponte C.: Uso eficaz de las quinolonas. http://drscope.com/privado/revista/atencion/sep95/uso.htm. página consultada 10/09/04.        [ Links ]

4. Garau J., Xercavins M., Rodríguerz-Caballeira M., et al. : Emergente and dissemination of quinolone-resistant Escherichia coli in the community Ant. Agents Chemother. 43: 2736, 1999.        [ Links ]

5. García F. Comunicación personal.        [ Links ]

6. Morejón M. & Salud R. : Actualización en quinolonas Revista Electrónica de Biomedicina http://biomed.uninet.edu/2003/n3/morejon2.htm. página consultada 10/09/04.        [ Links ]

7. National Committee for Clinical Laboratory Standard. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. M100-S14. National Committee for Clinical Laboratory Standards, Wayne, Pa, USA, 2004.        [ Links ]

8. Polonia R. : Quinolonas en pediatría. htpp//www.encolombia.com/vol33n3-pediatria-quinolonas-htm página consultada 10/09/04.        [ Links ]

9. Poole K. : Efflux-Mediated resistance to fluoroquinolonas in Gram negative Bacteria. Ant. Agents Chemother. 44: 2233, 2000.        [ Links ]

10. Yao J. & Moellering R. : Antibacterial agents. In: Manual of Clinical Microbiology/edited in chief P.R.Murray. Editors Baron E. el al. 7th edition eds American Society of Microbiology, Washington D.C., USA, 1995.        [ Links ]

11. Zaidi M., Zamora E., Díaz P et al. : Risk factors for fecal quinolone resistant Escherichia coli in Mexican children. Ant. Agents Chemother. 47:1999, 2003.        [ Links ]

 

* División de Microbiología

** División de Parasitología

Laboratorio Clínico, Hospital Nacional de Niños "Dr. Carlos Sáenz Herrera"

Caja Costarricense del Seguro Social, San José de Costa Rica

Correo electrónico: mherrerah@hnn.sa.cr