Consideraciones microbiológicas y terapéuticasde la infección por Acinetobacter spp.

M. López-Brea, T. Alarcón y S. López Servicio de Microbiología, Hospital Universitario de la Princesa, Diego de León 62, 28006 Madrid

El género Acinetobacter se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza, pudiendo llegar a constituir el 0,001% del total de la población heterotrófica del suelo y el agua (1). Por otra parte, también se considera un colonizador normal de la piel humana y puede colonizar transitoriamente el tracto respiratorio superior, sin que sea considerado patógeno para las personas sanas (2, 3). Se encuentra en el medio hospitalario y se le implica cada vez con mayor frecuencia como importante patógeno nosocomial, especialmente en enfermos inmunodeprimidos y en pacientes de las Unidades de Cuidados Intensivos (UCI) (4). Los problemas de la infección por Acinetobacter se ven agravados por su capacidad de supervivencia durante meses en el ambiente hospitalario, sobre todo en superficies secas, su facilidad para diseminarse y transmitirse de forma epidémica, a través de reservorios humanos o materiales inanimados, y en particular por su multirresistencia, ya que presenta resistencia natural a diversos antimicrobianos y una gran capacidad para adquirir nuevos mecanismos de la misma.

Se le ha implicado en diferentes infecciones nosocomiales incluyendo bacteriemias, infecciones del tracto urinario y meningitis, pero principalmente se encuentra implicado en las neumonías nosocomiales y de forma especial en las asociadas a ventilación mecánica en los pacientes ingresados en las UCI (5, 6). Estos enfermos, ingresados durante periodos prolongados por una enfermedad de base (tumores, quemaduras o inmunodepresión), con terapia respiratoria prolongada, con ventilación mecánica y con tratamiento antimicrobiano previo, los que han sido sometidos recientemente a cirugía mayor y los ancianos, presentan una clara predisposición a adquirir una infección por este microorganismo (4). Algunos factores como edad avanzada, enfermedad pulmonar crónica, inmunodepresión, cirugía, uso de antimicrobianos, presencia de sonda gástrica o endotraqueal y tipo de equipo respiratorio pueden aumentar el riesgo de neumonía o colonización del tracto respiratorio inferior (7).

HISTORIA Y TAXONOMÍA

Los microorganismos actualmente incluidos dentro del género Acinetobacter han sufrido una larga historia de cambios taxonómicos y se les ha denominado al menos con quince nombres genéricos diferentes, destacando Bacterium anitratum, Herellea vaginicola, Mima polymorpha, Micrococcus calcoaceticus, Moraxella glucidolytica y Moraxella lwoffii (4).

El género Acinetobacter está constituido por cocobacilos gramnegativos (a veces difíciles de decolorar), que son aerobios estrictos, no móviles, catalasa positivos y oxidasa negativos, capaces de crecer en los medios de cultivo habituales, sin requerimientos especiales y con una temperatura óptima de crecimiento de 20 a 30 °C. En el Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey se le clasifica dentro de la familia Neisseriaceae e incluye una única especie: Acinetobacter calcoaceticus. Sin embargo, otros estudios taxonómicos proponen que se incluya dentro de la nueva familia Moraxellaceae junto con los géneros Moraxella y Psychrobacter (8).

Dentro del género Acinetobacter se han incluido diferentes biovariedades, especies o grupos de DNA, destacando la especie A. calcoaceticus propuesta en el Manual Bergey (9). En 1986 Bouvet y Grimont (10) describieron doce especies (1 a 12) dentro del género Acinetobacter: A. calcoaceticus, A. baumannii, A. haemolyticus, A. junii, A. johnsonii y A. lwoffii y las otras seis sin nombre. En 1989 Bouvet y Jeanjean (11) propusieron otras cinco especies (13 a 17) y Tjernberg y Ursing (12) encontraron quince especies, las doce de Bouvet y Grimont y tres especies nuevas. Posteriormente se han descrito otras posibles especies todavía sin clasificar. Las especies de Acinetobacter descritas hasta este momento se detallan en la Tabla 1. Las genospecies 1 (A. calcoaceticus), 2 (A. baumannii), 3 (sin nombre) y TU13 (sin nombre) son muy similares fenotípicamente, aunque sus genotipos son diferentes y algunos autores (13) las denominan complejo A. calcoaceticus-A. baumannii. Dentro de este complejo se incluyen también otras dos especies: una de ellas muy parecida a la genospecie TU13 (close to TU13, CTTU3) y otra que se encuentra entre los aislamientos 1 y 3 (between 1 and 3) (14).

Tabla 1. Especies gen�micas seg�n la homolog�a del DNA en los estudios de Bouvet y de Tjernberg y Ursing (4).
Especies Bouvet Tjernber y Ursing
A. calcoaceticus 1 1
A. baumannii 2 2
Sin nombre 3 3
Sin nombre NA 13TU
A. haemolyticus 4 4
A. junii 5 5
Sin nombre 6 6
A. johnsonii 7 7
A. lwoffii 8 8TU
Sin nombre 9 8TU
Sin nombre 10 10
Sin nombre 11 11
A. radioresistens 12 12
Sin nombre 13 14TU
Sin nombre 14 NP
Sin nombre 15 NP
Sin nombre 16 NA
Sin nombre 17 NP
Sin nombre NP 15TU

NA = no agrupable. NP = no probado.

ESPECIES DE IMPORTANCIA CLÍNICA

Numerosos estudios indican que A. baumannii es la principal especie genómica implicada en brotes de infección nosocomial (15). Sin embargo, pueden participar otras especies, aunque en muchos casos serán contaminantes del medio ambiente. Las especies genómicas 3 y TU13 se han asociado también a infecciones nosocomiales (16) y la especie A. johnsonii se encuentra en casos de bateriemia relacionada con catéter (17).

AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN

Acinetobacter crece en la mayoría de los medios de cultivo. Para su aislamiento a partir de muestras clínicas contaminadas o de muestras ambientales puede estar recomendado el uso de medios diferenciales o selectivos (18). El medio LAM (Leeds Acinetobacter Medium) ha demostrado ser útil para el aislamiento de Acinetobacter, tanto de muestras clínicas como ambientales (19), al permitir una adecuada diferenciación de especies entre Acinetobacter, Pseudomonas y Stenotrophomonas, que también crecen en el mismo. Hay que considerar la temperatura de cultivo, pues aunque la mayoría de las especies de los grupos 2 (A. baumannii), 3 o TU13 crecen bien a 37 °C, otras especies genómicas crecen sólo a temperaturas más bajas, y se recomienda.

una temperatura de 30 °C. A. baumannii crece bien a 42 °C, pero no así A. calcoaceticus y A. lwoffii. Los aislamientos de Acinetobacter crecen como colonias blancas grisáceas o amarillo pálido, mucosas y de tamaño similar a las de las enterobacterias. Mediante técnicas fenotípicas se puede obtener una identificación definitiva de género y una identificación presuntiva de especie (20).

Bouvet y Grimont propusieron en 1986 un esquema de identificación basado en pruebas de asimilación de fuentes de carbono, crecimiento a 37, 41 y 44 °C, oxidación de la glucosa, licuefacción de la gelatina y hemólisis en agar con 5% de sangre (10). Con este método se pudo identificar correctamente el 78% de las 198 cepas analizadas por Gerner- Smidt, siendo difícil la diferenciación de las cepas dentro del complejo A. calcoaceticus-A. baumannii (13).

Entre los métodos comerciales utilizados en la mayoría de los laboratorios se encuentra el sistema API 20NE (BioMerieux), que en su base de datos incluye cinco especies: A. baumannii, A. haemolyticus, A. lwoffii y A. johnsonii- A. jenii. Este sistema presenta problemas de reproducibilidad y sensibilidad (21) y resulta especialmente difícil la identificación dentro del complejo A. calcoaceticus-A. baumannii (16, 22).

El método definitivo para identificar los aislamientos de Acinetobacter es la hibridación DNA-DNA, aunque también se han utilizado métodos basados en la secuenciación de los genes 16S RNAr o el gen gyrB (14). La ribotipificación ha demostrado ser de gran utilidad para identificar los aislamientos de Acinetobacter spp., especialmente para diferenciar las especies del complejo A. calcoaceticus-A. baumannii (23).

Recientemente se han utilizado diferentes métodos basados en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), entre los que destacan el ARDRA, el 16S-23S spacer, el RNAt o el AFLP, debido a que son menos complejos, más rápidos y pueden realizarse en muchos laboratorios clínicos.

El análisis de restricción de un fragmento amplificado del DNA ribosómico (ARDRA, Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis) distingue bien los aislamientos de los grupos de DNA del complejo A. calcoaceticus-A. baumannii; sin embargo, no distingue entre los grupos 8 y 9, los grupos 4 y 7, los 10 y 11 ni los 5 y 17 (24). El estudio del polimorfismo de la región espaciadora entre los genes 16S y 23S (ARNr16S-23S spacer) permite amplificar entre 1 y 3 fragmentos de 390 y 4500 pb por cepa. La mayoría de los aislamientos tienen perfiles característicos. No permite distinguir entre las especies 5 (A. junii), 7 (A. johnsonii) y 10. En los aislamientos del complejo A. calcoaceticus-A. baumannii se amplifica una única banda de entre 975 y 1005 pb y es necesario analizar el fragmento con enzimas de restricción para diferenciar cada genospecie (25, 26).

Otro método utilizado es el polimorfismo de los genes RNAt, mediante el cual se obtienen fragmentos amplificados idénticos o casi idénticos en cada especie. Sin embargo, no diferencia las especies 1, 3 y "entre 1 y 3", las especies 2, 13TU y "parecido a 13TU", las especies 8 y 9, las especies 6, TU15 y BJ17 (27). Con menos frecuencia se han aplicado otros métodos, como la PCR del gen recA o la PCR multiplex. Mediante el método AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) se diferencian bien las genospecies de Acinetobacter, especialmente las cepas del complejo A. calcoaceticus-A. baumannii, y se demuestra que las genospecies BJ13 y TU14 son similares (28). Este método se ha utilizado preferentemente con fines taxonómicos.

MÉTODOS DE TIPIFICACIÓN

Teniendo en cuenta la diseminación de las cepas de Acinetobacter que se puede producir en el medio hospitalario, especialmente en las UCI, produciendo brotes hospitalarios, es necesario utilizar métodos de tipificación que permitan diferenciar las cepas esporádicas de las implicadas en los brotes, e identificar la fuente y el modo de transmisión.

Se han utilizado numerosos métodos fenotípicos y genotípicos con el fin de identificar aislamientos relacionados dentro de la misma especie; sin embargo, no existe una técnica de tipificación aceptada ni estándar para estudios epidemiológicos de este microorganismo. Se pueden utilizar métodos fenotípicos, como biotipificación, antibiotipificación, serotipificación, fagotipificación, tipificación con bacteriocinas o perfil de proteínas de membrana externa. Entre los métodos genotípicos se han utilizado el perfil de plásmidos, la ribotipificación, la electroforesis en campos pulsados (PFGE) y otros métodos basados en la PCR (29-32).

Los métodos basados en la PCR son rápidos y útiles para diferenciar cepas durante una situación de brote. Se han utilizado PCR con iniciadores arbitrarios y PCR que amplifica para regiones repetidas en el genoma de Acinetobacter, como REP-PCR o ERIC-PCR. La REP-PCR ha demostrado ser muy útil en la clasificación de las cepas dentro de un brote, mientras que al utilizar la ERIC-PCR unos autores encuentran excelentes resultados y otros no tan concluyentes (33-35).

RESISTENCIA ANTIMICROBIANA;

Durante los últimos 20 años se ha observado un importante aumento de resistencia antimicrobiana en Acinetobacter, de manera que las infecciones producidas por estos microorganismos resultan muy difíciles de tratar.

Hasta el principio de los años 1970 las infecciones nosocomiales por Acinetobacter spp. se trataban con éxito mediante gentamicina, minociclina, ácido nalidíxico, ampicilina o carbenicilina, tanto en monoterapia como combinada, pero entre 1971 y 1974 se empezó a notar un incremento de las resistencias. En 1975 muchos aislamientos clínicos de Acinetobacter spp. se hicieron resistentes a los clásicos antimicrobianos más comúnmente utilizados (36), como aminopenicilinas, ureidopenicilinas, cefalosporinas de primera y segunda generación (cefalotina), y de mayor espectro (cefamandol), cefamicinas (cefoxitina), la mayoría de los aminoglucósidos, cloranfenicol y tetraciclinas. Para otros antibióticos, como las cefalosporinas de tercera generación (cefotaxima, ceftazidima), imipenem, tobramicina, amikacina y fluoroquinolonas, existen datos de sensibilidad controvertida, aunque las CMI están aumentando cada vez más. Los carbapenémicos siguen manteniendo una buena actividad in vitro, hasta ahora casi del 100%, y en algunos estudios han permanecido como únicos agentes eficaces junto a las polimixinas. Desafortunadamente, ya se ha documentado la aparición de brotes de aislamientos resistentes a los carbapenémicos en Acinetobacter spp., especialmente en las UCI (37, 38). La resistencia a los carbapenémicos se encuentra más en las cepas identificadas como A. baumannii, mientras que para otras especies del género se han hallado CMI inferiores a 0,3 mg/l. En general, otras especies de Acinetobacter aisladas en el ambiente hospitalario, como A. lwoffii, A. johnsonii y A. junii están menos implicadas en infecciones nosocomiales y son más sensibles a los antibióticos. A. lwoffii es más sensible a los betalactámicos que A. baumannii, y A. haemolyticus es más resistente a los aminoglucósidos y a la rifampicina (4).

Existen diferencias en la sensibilidad antibiótica según los países y entre los hospitales, posiblemente por el distinto uso de los fármacos. En Alemania se habla de una mayor sensibilidad a los aminoglucósidos, a diferencia de la mayoría de los estudios que hablan de resistencia a la gentamicina y la tobramicina de un 50% a 80% (39). En Francia igualmente se ha observado un aumento de la resistencia a las fluoroquinolonas, de un 75% a un 80% en el caso del pefloxacino y otras fluoroquinolonas, cinco años después de la introducción de estos antibióticos (4).

Vila y cols. (40) realizaron en 1993 un estudio de actividad antimicrobiana sobre 54 aislamientos, de los cuales más del 50% fueron resistentes a piperacilina, cefotaxima, ticarcilina y ceftazidima, y obtuvieron los mejores resultados con imipenem (actividad del 100%), amikacina y ofloxacino (72%) y ciprofloxacino (70%).

Según nuestros datos observamos una evolución progresiva de la resistencia a lo largo de los años para antibióticos como ofloxacino, ceftazidima, ticarcilina y piperacilina-tazobactam (41). Si comparamos los resultados de sensibilidad obtenidos más recientemente en nuestro hospital con los de años anteriores podemos observar que son bastante similares, aunque con valores de CMI algo inferiores (42). De la misma forma, en comparación con otros autores encontramos diferencias en la sensibilidad a ceftazidima, frente a la cual observamos un 25% de sensibilidad y otros hospitales un 56% a 85% (39, 43, 44). También hay variaciones en la sensibilidad a la ticarcilina. En nuestro caso encontramos un 24% de sensibilidad a la ticarcilina, frente a los datos de Gómez-Garcés y cols., que hablan de un 33% de sensibilidad; sin embargo, Reina y cols. cuentan con un porcentaje de sensibilidad superior, del 80% (43, 44). Antibióticos como imipenem, meropenem y ampicilina- sulbactam mantienen su actividad (41). En general, la buena actividad de los carbapenémicos frente a Acinetobacter se mantiene y coincide con la de otros estudios de sensibilidad descritos anteriormente (39, 45). Sin embargo, en nuestro hospital actualmente podemos hablar de resistencia a los carbapenémicos, ya que en el último año han aparecido aislamientos resistentes a estos antibióticos (46).

La elevada sensibilidad a ampicilina-sulbactam se mantiene a lo largo de los seis últimos años. Douboyas y cols. estudiaron en 1994 la actividad in vitro de este antimicrobiano frente a cepas de Acinetobacter multirresistentes y encontraron un 70% de sensibilidad. Esto parece deberse a la actividad intrínseca in vitro del sulbactam, que además de ser inhibidor suicida se une a las PBP de estos microorganismos (47). Villar y cols. han demostrado recientemente la actividad bactericida in vitro del sulbactam frente a cepas del complejo A. calcoaceticus-A. baumannii (48).

BETALACTAMASASEN Acinetobacter SPP.

Según Goldstein y cols. (49), las cepas de Acinetobacter son naturalmente resistentes a la mayoría de los betalactámicos, especialmente a ampicilina y cefalosporinas. Sin embargo, en otros estudios anteriores las carboxi y las ureidopenicilinas resultaron activas en un 70% a 80% de las cepas. La actividad de las cefalosporinas de tercera generación fue variable, con gran sensibilidad a ceftazidima (50). El rápido incremento de resistencia a las carboxipenicilinas y en menor grado a las ureidopenicilinas y cefalosporinas de tercera generación llevó a investigar la presencia de enzimas inactivantes. La producción de betalactamasas parece ser uno de los mecanismos implicados en la resistencia de Acinetobacter a los betalactámicos.

Joly-Guillo estudió la producción de betalactamasas en 100 cepas aisladas en Francia desde 1981 a 1986. El 80% fueron positivas, por lo que consideró que el mecanismo de resistencia a los betalactámicos era predominantemente éste. En la mayoría de las cepas (71%) se observó una penicilinasa tipo TEM-1, a la que se atribuía la resistencia a ampicilina, carboxipenicilinas y ureidopenicilinas. En un 9% se observó una penicilinasa CARB-5. La presencia de cefalosporinasas producidas en alto grado se demostró en un 41% de las cepas, presentando muchas de ellas dos betalactamasas simultáneamente (51). Vila y cols., en 1993, detectaron en 54 aislamientos estudiados un 98% de betalactamasas tipo cefalosporinasa, mientras que TEM-1 sólo se halló en un 16% (40).

En el Hospital de la Princesa hemos detectado la producción de betalactamasas en la mayoría de las cepas estudiadas (86,7%) (52).

El carácter y la naturaleza exacta de estas cefalosporinasas no están todavía suficientemente claros. Existe el acuerdo de que estas enzimas pertenecen a la clase I cromosómica y son similares a las producidas por Proteus spp. y Citrobacter spp., según el esquema clasificatorio de Karen-Bush y cols. (53).

Desde 1977, Morohosi y Saito hablan de cefalosporinasas a las que atribuyen la resistencia de Acinetobacter frente a las cefalosporinas (54). En 1996 Perilli analizó más profundamente este tipo de betalactamasas y observó que se trata de un grupo heterogéneo con diferentes propiedades cinéticas comparadas con otras enzimas del grupo I, que requieren aún más estudios para poder llegar a una mejor caracterización (55).

Existe gran controversia en la literatura sobre la expresión inducible o constitutiva de estas enzimas; sin embargo, de una manera o de otra se podría explicar la selección de mutantes hiperproductores que explicarían la elevada resistencia a las cefalosporinas de tercera generación (56, 57).

La contribución de las cefalosporinasas es importante en la expresión de la resistencia a los antibióticos betalactámicos, pero puede ir asociada a otros mecanismos de resistencia, como la baja permeabilidad celular debida a un menor número de porinas y la alteración de las PBP (58).

Además de las cefalosporinasas cromosómicas, que parecen predominar en estas especies, se han descrito las enzimas plasmídicas tipo TEM (TEM-1 y TEM-2) y la carbenicilinasa CARB-5, a las que principalmente se atribuye la resistencia a ampicilina, ureidopenicilinas y piperacilina. La CARB-5 se encontró en el año 1989 en algunos aislamientos de Acinetobacter con alto grado de resistencia a ticarcilina y a otros betalactámicos, pero sensibles a ticarcilina-clavulánico. Esta resistencia se había asociado previamente a las TEM-1, hasta que posteriormente se describió esta enzima y se la consideró como la causa (59).

Joly-Guilló describió en 1990 la posible aparición de una betalactamasa de espectro ampliado en un aislamiento de Acinetobacter spp. también multirresistente, que ocurrió al mismo tiempo que un brote de Klebsiella multirresistente, lo cual hizo suponer la posible transferencia del plásmido de resistencia. Otros estudios más recientes apuntan hacia datos similares (60).

Hay que destacar la aparición de una oxacilinasa (OXA-21), descrita por primera vez por Vila y cols. Esta enzima confiere resistencia principalmente a ureidopenicilinas y está incluida en un integrón exclusivo de especies de A. baumannii (61).

La aparición de cepas resistentes a los carbapenémicos puede plantear serias dificultades a la hora de tratar estas infecciones por Acinetobacter multirresistente. Aunque no hay demasiados casos existen betalactamasas implicadas en la resistencia a los carbapenémicos. En 1985 se describió la primera carbapenemasa, ARI-1, que procedía de una cepa de A. baumannii aislada de un hemocultivo. Los estudios de caracterización demostraron que ARI-1 no es una metaloenzima y sólo causa resistencia a imipenem, penicilinas y cefaloridina, pero no a las cefalosporinas de segunda y tercera generación (62). Posteriormente, en 1995, Scaife y cols. demostraron la localización plasmídica de ARI-1, logrando por primera vez la transferencia a través de plásmidos de la resistencia a imipenem dentro del género Acinetobacter (63). Desde entonces han surgido nuevas betalactamasas que producen resistencia a los carbapenémicos, muchas de ellas aún no bien caracterizadas. En países como Francia, Brasil y Argentina se ha descrito la aparición de diferentes carbapenemasas implicadas en algunos casos en brotes nosocomiales por Acinetobacter multirresistente (64-67). En el Hospital de la Princesa hemos hallado dos tipos diferentes de carbapenemasas. La primera se ha estudiado en tres aislamientos de A. baumannii que presentaba alto grado de resistencia a imipenem y meropenem, y un pI alrededor de 8. La segunda se encontró en una cepa aislada de la UCI, con CMI inferior para los carbapenémicos y con un pI en torno a 6,5. Aún se necesitan más estudios para caracterizar totalmente estas enzimas (46).

ASPECTOS TERAPÉUTICOS

La elevada multirresistencia de Acinetobacter comporta la dificultad de encontrar un fármaco eficaz que cubra las infecciones graves producidas por estos microorganismos, dando lugar en numerosas ocasiones al fracaso terapéutico.

Los betalactámicos como la ceftazidima y el imipenem pueden ser útiles en el tratamiento de estas infecciones. Los aminoglucósidos pueden utilizarse muchas veces con éxito en asociación con un betalactámico eficaz. También se ha propuesto el uso de otras asociaciones, como betalactámicos con fluoroquinolonas o fosfomicina con aminoglucósidos (4).

El uso de aminoglucósidos como amikacina o tobramicina asociados a ceftazidima, imipenem o fosfomicina ha mostrado sinergia in vitro, obteniéndose buenos resultados con la combinación de imipenem y amikacina en aislamientos de Acinetobacter resistentes a ambos fármacos (68). Sin embargo, en estudios aplicados sobre modelos de neumonías experimentales en ratones, la asociación de imipenem y amikacina no mejoró la eficacia de imipenem en monoterapia; asimismo, otros antibióticos como amikacina y doxiciclina utilizados en monoterapia fueron también eficaces, aunque menos que imipenem (69).

La ampicilina/sulbactam mantiene su buena actividad frente a Acinetobacter gracias a la acción bactericida del sulbactam. El propio sulbactam podría ser una alternativa en estas infecciones, aunque hay que tener cuidado con su uso ya que se han descrito algunos caso de resistencia (31).

La rifampicina, que presenta buena actividad in vitro, se ha utilizado asociada a imipenem con gran éxito en las UCI de Francia (70). Estudios sobre modelos experimentales de neumonía en ratones utilizan nuevas combinaciones sinérgicas de rifampicina más inhibidores de betalactamasas, incluyendo sulbactam y ácido clavulánico, especialmente la asociación de rifampicina y sulbactam, que ha logrado el menor porcentaje de mortalidad en los animales incluidos en este estudio (71).

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