LECTURA INTERPRETADA DE UN ANTIBIOGRAMA

Dr. Roberto C. Pineda

R. Medicina Interna

FORMAS DE BACTERIAS

ESTRUCTURA BACTERIANA

ENTEROBACTERIAS

Composición de la envoltura de las bacterias gram positivas (A) y gram negativas (B). Las proteínas fijadoras de penicilina están localizadas sobre la membrana citoplasmática y a ellas se fijan los antibióticos ß-lactámicos.

PARED BACTERIANA

HIDROLASAS DE MUREINA

BASES GENÉTICAS DE LA RESISTENCIA BACTERIANA

• Según la teoría de la selección natural, la variabilidad genética de los organismos vivientes es esencial para su evolución y en el caso de las bacterias, este fenómeno es el resultado de tres mecanismos:

Las mutaciones puntuales Los cambios estructurales en el

material genético La adquisición de fragmentos de

ADN procedentes de otras bacterias.

PLASMIDO

PLASMIDO

CRECIMIENTO MICROBIANO

Fisión Binaria.

Constituyentes celulares aumentan proporcionalmente.

Elongación celular.

Formación de paredes.

Separación celular.

E. coli transpeptidación

S. aereus transpeptidación

TRANSPEPTIDACIÓN

FORMACIÓN DE PARED CELULARP

eptid

oglic

ano

A TRAVÉS DE UN VIRUS

1 Virus que toma el gen de  resistencia de una bacteria y la inyecta en otra.

2 Gen resistente.

3 Cromosoma.

4 Gen de resistencia que va  del plásmido al cromosoma.

5 Plásmido.

3

12

5

4

Cromosoma

Plásmidos

Transposones

Integrones

En las bacterias, el intercambio rápido de genes es posible por la estructura de su genoma.

Además de los elementos de la figura, también pueden ser transferidos fragmentos de ADN libres

(del cromosoma, plásmido, transposón e integrón, o presentes en bacteriófagos).

TRANSFERENCIA HORIZONTAL DE GENES

LECTURA INTERPRETADA DE UN ANTIBIOGRAMA

Dr. Roberto C. Pineda

R. Medicina Interna

La lectura interpretada del antibiograma busca ser una herramienta en la interpretación de la expresión fenotípica de los mecanismos de resistencia a los antimicrobianos de las diferentes bacterias permitiendo la selección del antimicrobiano.

Navarro F, Canton R, Procedimientos en Microbiología Clínica . 2011 Cercenado E,Canton R. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en gram negativos. Procedimientos en Microbiología Clínica 2011

LECTURA DE UN ANTIBIOGRAMA

• El Reconocimiento De Los Fenotipos De Resistencia

• La Detección De Los Mecanismos De Resistencia, Incluyendo Los De Bajo Nivel De Expresión

• La Deducción De Valores De Sensibilidad De Antimicrobianos No Incluidos en el Antibiograma

EVOLUCION HISTORICA DEL ESTUDIO DE LA SENSIBILIDAD A LOS ANTIMICROBIANOS

Cantón Moreno R. Lectura interpretada del antibiograma: ¿ejercicio intelectual o necesidad clínica?. Enferm Infecc Microbiol Clin 2002;20(4):176-86

LECTURA INTERPRETADA DE UN ANTIBIOGRAMA Y SU INTEGRACIÓN

Cantón Moreno R. Lectura interpretada del antibiograma: ¿ejercicio intelectual o necesidad clínica?. Enferm Infecc Microbiol Clin 2002;20(4):176-86

EJEMPLOS DE ACTUACIÓN EN LECTURA DE ANTIBIOGRAMA

FENOTIPOS POCO COMUNES

Cantón Moreno R. Lectura interpretada del antibiograma: ¿ejercicio intelectual o necesidad clínica?. Enferm Infecc Microbiol Clin 2002;20(4):176-86

ESPECIES DIFERENTES CON IGUAL GENERO Y MECANISMOS DE

RESISTENCIA

Cantón Moreno R. Lectura interpretada del antibiograma: ¿ejercicio intelectual o necesidad clínica?. Enferm Infecc Microbiol Clin 2002;20(4):176-86

MECANISMOS DE RESISTENCIA

N Engl J Med 2010;362:1804-13, Hospital-Acquired Infections Due to Gram-Negative Bacteria

MECANISMOS DE RESISTENCIA

Mandel Douglas. 7 Edicion

MECANISMOS DE RESISTENCIA BACTERIANA

Inhibición enzimática

-LACTÁMICOSAMINOGLUCÓSIDOS

CLORANFENICOLERITROMICINA

Modificaciónde la RNApolimerasa

RIFAMPICINA

- LACTÁMICOSAlteración de la

Proteína Fijadora (PBP)

QUINOLONAS Modificación delas DNA-girasas

QUINOLONAS VANCOMICINA

Modificaciones en la

membrana externa

AMINOGLUCÓSIDOSModificaciones en

la membrana interna

TETRACICLINAQUINOLONAS

Eflujo activo

MACRÓLIDOSLINCOSAMIDASTETRACICLINAS

AMINOGLUCÓSIDOS

Modificacióndel “blanco”

ribosomal

Modificación del “blanco”

ribosomal

COTRIMOXAZOLModificación dela enzima blanco

MECANISMOS DE RESISTENCIA

La modificación de las porinas de la membrana externa de los gérmenes gram negativos, disminuye su permeabilidad a los ß-lactámicos y en consecuencia, estos antibióticos no pueden interactuar con las proteínas "blanco", localizadas en la membrana interior.

ResistenteBacteriagram negativa sensible

PBP

ß-lactámico

Porina

PORINAS

MECANISMOS DE RESISTENCIA EN

ANTIBIOTICOS

BETALACTAMICOS

Mandel Douglas. 7 Edicion

MECANISMOS INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS PROTEICA RIBOSOMAL

Unión del fmet ARNt y formación delcomplejo de iniciación en el ribosoma 70S

Translocación del fmet ARNt desde el puntoaceptor [A] hasta el punto donante [P]

Unión de nuevo aminoacilARNt (1) al punto aceptor

Formación de enlace peptídicocatalizada por peptidil transferasa

Liberación deARNt no cargado

AMINOGLUCÓSIDOS

TETRACICLINAS

CLORANFENICOL

LINCOSAMIDAS

ERITROMICINATranslocación del peptidil ARNt (1)

Unión de aminoacil ARNt (2)

Formación de enlace peptídico,elongación de cadena peptídica

Transformación del peptidil ARNt expone el codón terminador

Terminación y liberaciónde la cadena peptídica

ÁCIDO FUSÍDICO

INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE PROTEINASReacciones diana inhibidas Agentes antimicrobianos

Mandel Douglas. 7 Edicion

MACROLIDOS, LINCOSAMIDAS Y KETOLIDOS

• Disminución de la entrada del medicamento.

• Aumento de La salida del medicamento.• Alteración del sitio Blanco.• Inactivación de la Droga.

AMINOGLUCOSIDOS

Los aminoglucósidos se unen a la proteína S12 de la subunidad 30S. Inducen errores de lectura del RNAm e inhiben la formación de cadenas peptídicas.

La alteración de los sistemas de producción energética, cierra los canales iónicos, de modo que el antibiótico no puede ingresar al citoplasma bacteriano.

Otros mecanismos son la modificación del blanco ribosomal o la hidrólisis del aminoglucósido por estearasas.

RESISTENCIA A AMINOGLUCÓSIDOS

AMINOGLUCOSIDOS

• Resistencia Intrínseca: Enzimática y no enzimática.

• Resistencia Adquirida:

Disminución de la entrada o aumento de la salida.

Modificación Enzimática

TETRACICLINAS

Mandel Douglas. 7 Edicion

Mandel Douglas. 7 Edicion

Ácido paraaminobenzoico(PABA)+ pteridina

Ácidodihidroptanoico

Sulfamidas

L-glutamato

Ácidodihidrofólico

Trimetoprim2 NADPH

2 NADP

ÁcidoTetrahidrofólico

(ATHF)

Purinas Pirimidinas

Dihidropteroatosintetasa

Dihidropteroatosintetasa

Dihidropteroatoreductasa

TMP SX

Mecanismo por el cual una mutación del ADN bacteriano confiere resistencia a ciertos antibióticos debido a la síntesis de porinas mutantes, que imposibilitan el paso del fármaco a través de la pared de las bacterias gram negativas.

QUINOLONAS

QUINOLONAS

• Alteración del sitio Diana.

• Disminución de la entrada o aumento de salida.

• Modificación Enzimática.

ENTEROBACTERIAS

ENTEROBACTERIAS

ENTEROBACTERIAS

CLASIFICACIONBETALACTAMASAS

CLASIFICACION DE AMBLER

Journal of Antimicrobial Chemotherapy, may 5 2005, Barry G. Hall et al. Revised Ambler classification of b-lactamases

ACTIVIDAD IN VITRO DE LAS Β-LACTAMASAS.

BUSH JACOBY Y MEDEIROS

Antimicrob. Agents Chemother. 2010, 54(3):969, Karen Bush and George A. Jacoby

BUSH JACOBY Y MEDEIROS

Antimicrob. Agents Chemother. 2010, 54(3):969, Karen Bush and George A. Jacoby

CLASES DE BETALACTAMASAS

CEFALOSPORINASAS

• Solo en enterobacterias naturalmente sensibles a la asociación amoxicilina-ácido clavulánico .

• Generalmente, una cepa que expresa una betalactamasa de tipo IRT presentará resistencia a aminopenicilinas, carboxipenicilinas, ureidopenicilinas (en mayor o menor medida) y sensibilidad disminuida o resistencia a amoxicilina-ácido clavulánico.

• Ampicilina sulbactam, piperacilina

tazobactam.Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

CEFALOSPORINASAS

• Una característica de las enzimas de tipo OXA es que generalmente presentan una menor sensibilidad a cefepima.

Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

CEFALOSPORINASAS

Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

BETALACTAMASA TIPO AMP C

• La clase molecular C de Ambler .• Hidrolizan cefalos-porinas de primera y

segunda generación, incluidas las cefamicinas y, en menor medida las de tercera generación, mientras que generalmente son muy poco eficaces hidrolizando las cefalosporinas de cuarta generación y los carbapenémicos. Este espectro de hidrólisis puede ampliarse y afectar además a cefalosporinas de cuarta generación (AmpC de espectro extendido).

Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

BETALACTAMASA TIPO AMP C

• Son inhibidas por La cloxacilina y el aztreonam

• El ácido clavulánico, sulbactam y tazobactam no son buenos inhibidores.

• Puede ser constitutiva o inducible.• Gen blaAmpC.• Forma constitutiva (ausencia de genes

reguladores del tipo ampD o ampR).

Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

BETALACTAMASA TIPO AMP C• (Sobreexpresión de blaAmpC mutaciones en el

atenuador y/o promotor de blaAmpC, adquisición de promotores fuertes para la expresión de blaAmpC).

• CIT (C. freundi).• DHA (M. morgani).• ACC ( Hafnia alvei).• FOX (Aeromonas media).• MOX (Aeromonas caviae).• EBC (E. cloacae y/o Enterobacter asburiae).

Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

SISTEMA DE EXPRESIÓN Y REPRESIÓN DEL GEN AMPC

1: Los 1,6 anhidromuropéptidos(1,6 amp) ingresan al citoplasma a través de la permeasaAmpG.

2: Una vez en el interior se unen al activador transcripcionalAmpRiniciándose la transcripción del gen ampC.

3: Se produce la enzima AmpC.

4: Sistema represor; la amidasaAmpDclivaa los 1,6 amphasta péptidos y ácido 1,6 anhidromurámico(ácido 1,6 am). 5: Los péptidos son reusados para la formación de UDP-N-acetilmuramilpentapéptido(UDP-Nampp), el cual se une a AmpR, bloqueándolo. En consecuencia, se reprime la transcripción del gen ampC.EMBO J.1994 October 3;13(19): 4684–4694Revista de la Sociedad Venezolana de

Microbiología 2009; 29:78-83

http://www.sciencemag.org/site/feature/data/pharmacia/1997/jacobs.xhtml Life in the Balance: Cell Walls and Antibiotic Resistance

AMP-C INDUCIBLE• MorganellaMorganii.• Providencia Stuartii.• ProteusVulgaris.• Acinetobactersp.• CitrobacterFreundii.• SerratiaMarcescens.• Enterobactersp(Cloacae–Aerogenes).• Fenómeno de inducción es reversible.

EMBO Journal. 1986. 5, 3709–14.

ES

CA

PP

M

Oxford Handbook of Infectious Diseases and Microbiology 2009

ENTEROBACTERIAS PRODUCTORAS DE AMP C

Jones, R. Important and Emerging β-lactamase-mediated Resistances in Hospital based Pathogens: The Amp C Enzymes. Diagn Microbiol Infect Dis. 31: 461,1998

AMP-C CROMOSÓMICAS NO INDUCIBLES

• Carecen de Amp-R.• E. Coli.• Shigella.• Acinetobacter baumannii.

CLINICAL MICROBIOLOGY REVIEWS, Jan. 2009, p. 161–182

EnfermInfeccMicrobiolClin. 2002; 20: 304-12

AMP-C INDUCTORES

CLINICAL MICROBIOLOGY REVIEWS, Jan. 2009, p. 161–182 Diagn Microbiol Infect Dis. 31: 461,1998

BETALACTAMASA DE EXPECTRO EXTENDIDO BLEE

Tienen capacidad de hidrolizar y causar resistencia o sensibilidad disminuida a penicilinas, oximino-cefalosporinas (cefotaxima, ceftriaxona, ceftazidima, cefepima) y monobactámicos (aztreonam), pero no a cefamicinas (cefoxitina) ni carbapenémicos (imipenem, meropenem y ertapenem), siendo inhibidas por el ácido clavulánico.

Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

BETALACTAMASA DE EXPECTRO EXTENDIDO -BLEE

• La clase molecular A de Ambler .• TEM – SHV- CTXM.• PER, VEB, BES, GES, TLA y SFO. • Subgrupo 2ber -CMT (complex mutant

TEM).• Cierta resistencia a la inhibición por el

ácido clavulánico junto a una mayor actividad frente a oximino-cefalosporinas.

Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

BLEE• Cuando se hiperproducen dan lugar a un

patrón fenotípico de resistencia compatible con la presencia de una BLEE.

• Betalactamasa K1 de Klebsiella oxytoca,

la SHV-1 de Klebsiella pneumoniae y las cefalosporinasas CepA de Proteus vulgaris y Proteus penneri.

BLEE

Antimicrob. Agents Chemother. 2010, 54(3):969, Karen Bush and George A. Jacoby

DIFERENCIAS ENTRE BLEE Y AMP C

CARBAPENEMASAS

Navarro F, et al. Detección fenotípica de mecanismos de resistencia en microorganismos gramnegativos. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2011.

MECANISMOS DE RESISTENCIA A CARBAPENEM

Exposición previa a Antibióticos:

• 20% había recibido Carbapenem• La gran mayoría de pacientes había

recibido Betalactamicos y Fluoroquinolonas.

Arch InternMed. 2005;165:1430-1435

CUANDO SOSPECHAR ENTEROBACTERIASPRODUCTORAS DE KPC

• Enterobacterias con resistencia a una o mas Cefalosporinasde 3G (Cefoperazone, Cefotaxime, Ceftazidime, Ceftizoxime, ceftriaxone).

• MICs aumentados para Carbapenem pero en rango de susceptibilidad.

• MIC 2 -4 μg/ml.• Ertapenem con susceptibilidad intermedia

o resistencia en (MIC>=2 ug/ml).JAC 2010; 2010 65(6):1119-1125

ESCHERICHIA COLIKLEBSIELLA

PROTEUS

ESCHERICHIA COLI

ESCHERICHIA COLI

• 1885. Theodoro Escherich.• Fermentadora de lactosa.• Productora de indol.• Cepas Moviles.

ArchInternMed. 2008;168(17):1897-1902

RESISTENCIA INTRINSECARESISTENCIA USUAL

• Resistencia inherente o innata no adquirida.

• Patrones antimicrobianos salvajes.• Fenotipos Comunes.• Las CeF. de IIIG, Cefepime, Ticarcilina

clavulonato, pipetazo y carbapenem no tienen resistencia intrinseca en enterobacterias.

ESCHERICHIA COLIRESISTENCIA INTRINSECA-USUAL

RESISTENTE A:

• NO HAY RESISTENCIA INTRINSECA A BETALACTAMICOS EN ESTE ORGANISMO

CLSI-2012 M100-S22

KLEBSIELLA

KLEBSIELLA

• Inmóviles• Fermentan Lactosa

ESPECIES DE KLEBSIELLA

CLASIFICACION DE KLEBSIELLA

FACTORES DE PATOGENICIDAD DE KLEBSIELLA

CLINICAL MICROBIOLOGY REVIEWS,Oct. 1998, p. 589–603

KLEBSIELLA PNEUMONIAERESISTENCIA INTRINSECA -USUAL

RESISTENTE A:

• AMPICILINA• TICARCILINA

CLSI-2012 M100-S22

PROTEUS

PROTEUS SPPRESISTENCIA INTRINSECA-USUAL

• TETRACICLINA,NITROFURANTOINA,POLIMIXINA B-COLISTINA

• Mirabilis: no hay resistencia intrínseca a betalactamicos.

• Penneri y Vulgaris: Ampicilina y Cefalosporina de primera y segunda generación.

CLSI-2012 M100-S22

PUNTOS DE CORTE 2012

• AMPICILINA: ≤ 8 16 ≥ 32• AMPICILINA SULBACTAM ≤ 8/4 16/8 ≥ 32/16• PIPERACILINA TAZOBACTAM ≤ 16/4 32/4 -64/4 ≥ 128/4• CEFALOTINA ≤ 8 16 ≥ 32• CEFOXITINA ≤ 8 16 ≥ 32• CEFTAZIDIMA ≤ 4 8 ≥ 16• CEFTRIAXONA O CEFOTAXIME ≤ 1 2 4 • IMIPENEM ≤ 16/4 32/4 -64/4 ≥ 128/4• MEROPENEM ≤ 1 2 ≥ 4

• AMIKACINA : ≤ 16 32 ≥ 64• GENTAMICINA: ≤ 4 8 ≥ 16• ACIDO NALIDIXICO NO SE APLICA• CIPROFLOXAXINO ≤ 1 2 ≥ 4• TMPSX ≤ 2/38 ≥ 4/76

MECANISMOS DE RESISTENCIA

Mandel Douglas. 7 Edicion

GRUPOS DE ANTIBIOTICOSY LECTURA DE

ANTIBIOGRAMA

INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE LA PARED

• Penicilinas. • Cefalosporinas.• Monobactamas. • Carbapenemes. • Peptídicos.• Otros.

ALTERACIÓN DE LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA CELULAR

• Polimixinas.

• Imidazoles.

• Polienos

INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE AC. NUCLEICOS

• Quinolonas. • Sulfonamidas. • Diaminopirimidinas.• Otros.

INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

• Tetraciclinas. • Aminoglucósidos. • Anfenicoles. • Lincosamidas.• Macrólidos.

LECTURA INTERPRETADADEL ANTIBIOGRAMA

DETERMINACION DE LA SENSIBILIDAD ANTIMICROBIANA

Los estudios de sensibilidad in vitro para los grupos bacterianos están estandarizados y automatizados.

DETERMINACION DE LA CONCENTRACION (CIM=CMI)

MINIMA INHIBITORIA (CIM=CMI)

DETERMINACION DE LA CONCENTRACION MINIMA INHIBITORIA (CIM=CMI)

QUE NECESITAMOS PARA LA LECTURA INTERPRETADA DEL ANTIBIOGRAMA

IDENTIFICAR LA CMI

IDENTIFICAR TIPO DE RESISTENCIA

IDENTIFICAR TIPO DE RESISTENCIA

CONOCIMIENTOS DE PK/PD

LECTURA INTERPRETADA

LECTURA INTERPRETADA

LECTURA INTERPRETADA CONCLUSIONES

TALLER DE ANTIBIOGRAMA

La resistencia es debida a la produccion de una betalactamasa cromoso mica de clase A16, con actividad penicilinasa,que en el caso de K. pneumoniae se trata de la betalactamasa SHV-1o relacionadas (betalactamasas plasmıdicas

clasicas)

E. COLI FENOTIPO 5:E.COLI BLEE MAS

HIPERPRODUCCION DE AMP C

PSEUDOMONA A.BETALACTAMASA DE

CLASE DOXACILINASA

GRACIAS