Estudios de sinergia a los antimicrobianos en cepas de Serratia marcescens productoras de carbapenemasas

La resistencia a los antibióticos se ha convertido en uno de los mayores problemas de Salud Pública del siglo XXI debido a su uso generalizado causando un aumento de bacterias productoras de carbapenemasas (enzimas que destruyen a los carbapenémicos, una clase de antibióticos que se emplean contra bacterias resistentes). Esto ha provocado que los tratamientos monoterapia con los antibióticos disponibles hayan dejado de cubrir con éxito las infecciones causadas por bacterias resistentes con lo que las opciones terapéuticas son muy limitadas. Es por esto por lo que se han planteado nuevas alternativas como el uso de terapias combinadas en búsqueda de un efecto sinérgico, es decir, que el efecto logrado con la combinación sea mayor que el obtenido con cada uno de los antibióticos por separado.

En este trabajo, realizado en el Servicio de Microbiología del Hospital Universitario Ramón y Cajal bajo la dirección del Dr. Rafael Cantón Moreno y la supervisión de la Investigadora predoctoral Blanca Pérez Viso, se evaluó el posible efecto sinérgico entre meropenem (carbapenémico más usado en clínica) y tigeciclina (bajos niveles de resistencia reportados) en seis aislados de la bacteria Serratia marcescens productora de carbapenemasas con el fin de encontrar un tratamiento exitoso, ya que S. marcescens se encuentra entre los 10 patógenos más comúnmente reportados en el ámbito hospitalario. Estos aislados fueron seleccionados en función del tipo de carbapenemasa que portaban en base a un trabajo previo realizado por Pérez Viso et al., (2019) en el cual habían sido caracterizadas fenotípica y molecularmente mediante PCR y establecido el pulsotipo por PFGE (Electroforesis en campo pulsado), para analizar la posible relación clonal entre aislados. Concretamente, se seleccionaron tres aislados productores de la carbapenemasa OXA-48 (N21, J64, I13), dos aislados de VIM-1 (P60, Ñ52) y uno productor de KPC (B27).

carbapenemasas
Figura 1.  Visualización de la PCR de carbapenemasas

Primero, se evaluó la sensibilidad antimicrobiana con distintas técnicas que consisten en la determinación del crecimiento bacteriano en presencia de concentraciones crecientes en base dos. Para ver si los aislados tenían un perfil de resistencia a múltiples antibióticos se empleó la técnica de microdilución en caldo con el sistema automatizado MicroScan y se observó que sí lo eran. Para evaluar la sensibilidad a meropenem y tigeciclina se evaluó la CMI (Concentración Mínima Inhibitoria) mediante el método de microdilución en caldo comparándolo con las tiras de Etest. Los datos obtenidos de CMI en base al método de microdilución mostraron que 4/6 aislados fueron resistentes a meropenem y 1/6 a tigeciclina. Este elevado porcentaje de resistencia a meropenem (66.7%) con CMI variable entre 4 mg/L y 64 mg/L condiciona el tratamiento antibiótico en monoterapia, ya que se requieren concentraciones elevadas de antibiótico para que sea efectivo (incluso por encima de los límites de toxicidad) promoviendo la aparición y diseminación de resistencias.

Tabla 2. Actividad in vitro de meropenem y tigeciclina mediante microdilución en caldo (MEC) Etest.

Las casillas en rojo corresponden a resultados resistentes (≥ 4 mg/L para meropenem, y ≥ 2 mg/L para tigeciclina), y las casillas en verde corresponden a resultados sensibles (< 4 mg/L para meropenem, y < 2 mg/L para tigeciclina).

A continuación, se estudió el posible efecto sinérgico in vitro entre ambos antibióticos mediante las técnicas de microtitulación en tablero de ajedrez y curvas de muerte. Los resultados obtenidos (datos no mostrados) mediante ambas técnicas mostraron que la combinación meropenem y tigeciclina no resultó exitosa en los aislados de S. marcescens productores de carbapenemasas estudiados puesto que no inhibía su crecimiento, lo que pone de manifiesto la necesidad de seguir investigando nuevas combinaciones de antibióticos para mejorar el tratamiento de las infecciones causadas por este tipo de microorganismos.

Autora: Marina López González. Proyecto TFG presentado al Premio COBCM al mejor TFG 2020.