Las bacterias de la especie Klebsiella pneumoniae se encuentran entre los microorganismos que causan más infecciones hospitalarias y también entre los que han desarrollado la mayor resistencia a los antibióticos durante los últimos años.

Pertenece a este grupo la KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase), por ejemplo, que se granjeó el mote de superbacteria debido a que produce una enzima capaz de inactivar los fármacos más potentes disponibles para el tratamiento de infecciones graves.

En un estudio reciente que contó con el apoyo de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo – FAPESP y que salió publicado en el Journal of Global Antimicrobial Resistance, se demostró que los patógenos multirresistentes –incluso las productoras de KPC– ya no constituyen un problema que se ciñe al ambiente hospitalario en Brasil.

Al analizar especímenes de K. pneumoniae aislados en la orina de 48 personas diagnosticadas con infección urinaria en la región de Ribeirão Preto, interior de São Paulo, los científicos observaron que 29 muestras (el 60,4%) contenían bacterias no susceptibles a tres o más tipos de antibióticos y, ende, consideradas multirresistentes (MDR). En 30 muestras (el 62,5%), se detectaron 73 tipos distintos genes de virulencia, codificadores de proteínas que ayudan al microorganismo a esquivar al sistema inmunológico o a propagarse más fácilmente en el ambiente.

“Quedamos sorprendidos al encontrar bacterias con tanta multirresistencia y virulencia en personas que no se encontraban hospitalizadas. Algunas de las bacterias analizadas poseían el perfil genético característico de las cepas causantes de las infecciones hospitalarias ”, declaró  André Pitondo da Silva, docente de la Universidad de Ribeirão Preto (Unaerp) y coautor del artículo.

Pitondo da Silva coordina un proyecto cuyo objetivo consiste en comparar el perfil molecular de especímenes de Klebsiella aislados en pacientes de hospitales de cinco ciudades correspondientes a las cinco regiones brasileñas [Londrina (sur), Brasilia (centro-oeste), Teresina (nordeste), Manaos (norte) y Ribeirão Preto (sudeste)] y de países de los cinco continentes (Nueva Zelandia, Canadá, Holanda, Sudáfrica y la India). Las muestras de la comunidad de Ribeirão Preto se obtuvieron por casualidad, cuando los investigadores recolectaban bacterias aisladas en pacientes de un hospital local. Ese trabajo comenzó cuando Pitondo da Silva aún era investigador de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto (FCFRP), de la Universidad de São Paulo (USP).

“En ese hospital asociado existe un laboratorio particular de análisis clínicos que atiende a personas de diversos municipios de los alrededores, aparte de ser responsable de los exámenes de los pacientes internados. Cuando nos enviaron las muestras de K. pneumoniae, nos percatamos de que no todas poseían la información referente al ala de internación. Al cuestionar al personal del laboratorio, se nos informó que las muestras eran de personas que no estaban hospitalizadas. Surgió así el interés de estudiar esas bacterias de la comunidad y compararlas con las del ambiente hospitalario”, comentó.

En el estudio ahora divulgado en el Journal of Global Antimicrobial Resistance, se tomaron en cuenta únicamente los análisis de las 48 muestras de los pacientes no internados. De ellos, el 31,3% tenían más de 60 años, el 27,1% entre 30 y 59 años, el 14,6% de ellos eran jóvenes entre 16 y 29 años y el 12,5% eran niños con edades entre 1 y 15 años. Había también un recién nascido y otros seis pacientes sin edades identificada. Con relación al sexo, el 75% de las muestras analizadas correspondía a mujeres.

El primer paso del estudio consistió en confirmar si todas las bacterias aisladas eran efectivamente de la especie K. pneumoniae. Para ello el grupo aplicó una técnica conocida como MALDI-TOF, una aplicación de la espectrometría de masas a la microbiología. Luego se realizó un antibiograma, con el objetivo de investigar el perfil de resistencia. Este estudio es bastante común en los laboratorios de análisis clínicos, y permite descubrir a qué antibióticos son susceptibles los patógenos.

“Cultivamos las bacterias presentes en cada muestra en placas de Petri y dispusimos sobre los cultivos pequeños discos impregnados con antibióticos. Probamos simultáneamente 38 antibióticos distintos y luego evaluamos en qué medida cada uno de ellos fue capaz de inhibir el crecimiento microbiano”, explicó Pitondo da Silva.

Entre los 48 aislados de K. pneumoniae, todos mostraron no susceptibilidad a cuatro o más antibióticos testeados. Todos fueron resistentes a la trimetoprima, 47 (el 97,9%) a las sulfonamidas, 43 (el 89,6%) al ácido nalidíxico, 40 (un 83,3%) a la nitrofurantoína, 26 (un 54,2%) a la trimetoprima/ sulfametoxazol, 24 (el 50,0%) a la doxiciclina, 19 (el 39,6%) a la minociclina, 18 (un 37,5%) a la lomefloxacina, 17 (un 35,4%) a la piperacilina/ tazobactam, 16 (el 33,3%) a la estreptomicina y al cefaclor, 15 (el 31,3%) a la ticarcilina y al ácido clavulánico, 14 (el 29,2%) a la ceftarolina, 13 (un 27,1%) a la ampicilina/ sulbactam, cefixima y tobramicina, 11 (el 22,9%) a la amoxicilina/ ácido clavulánico, cefalotina y norfloxacina, 10 (el 20,8%) al cloranfenicol, 9 (un 18,8%) al aztreonam, cefazolina, cefepima, ceftriaxona, ertapenem, imipenen y meropenem, 8 (un 16,7% cada uno) a la amicacina, cefotaxima, cefuroxima, ciprofloxacina, ceftazidima, tetraciclina y ofloxacina, 7 (un 14,6% cada uno) al doripenem, cefoxitina y levofloxacina y 5 (el 10,4%) a la gentamicina.

Los genes de resistencia y virulencia se investigaron mediante el empleo de las técnicas de PCR (reacción en cadena de la polimerasa) y secuenciación, y la relación genética entre las bacterias se evaluó mediante ERIC-PCR (análisis de las regiones repetitivas intergénicas en enterobacterias) y MLST (secuenciación de múltiplos locus).

“Los resultados nos sorprendieron bastante. Hallamos siete aislados con perfil genético compatible con el complejo clonal 258 [CC258], generalmente asociado a infecciones hospitalarias y con gran capacidad de propagación. Asimismo, encontramos varias bacterias productoras de KPC.”

Otros dos aislados exhibieron un fenotipo de virulencia hallado únicamente en hospitales conocido como hipermucoviscosidad. Estas bacterias producen una biopelícula espesa y viscosa, capaz de adherirse al epitelio de la vejiga, lo cual vuelve dificilísima su eliminación.
“Como para los casos estudiados no existían prontuarios médicos, no logramos arribar a la historia clínica de esas personas. Nuestra hipótesis indica que ya habrían sido hospitalizadas en el pasado, y durante esas internaciones fueron colonizadas por las bacterias multirresistentes”, dijo Pitondo da Silva.

La K. pneumoniae está considerada una bacteria oportunista, es decir que puede integrar la microbiota de un individuo durante años sin causarle problemas. Pero cuando se produce una merma de la inmunidad –como consecuencia de una enfermedad, de un tratamiento o del envejecimiento– el microorganismo puede manifestarse de diversas maneras: infecciones pulmonares, urinarias, heridas (quirúrgicas o escaras) e incluso sepsis (infección generalizada).

“En el caso de pacientes con infección urinaria recurrente, el riesgo es que el cuadro evolucione hacia una pielonefritis [una enfermedad inflamatoria infecciosa que afecta a los riñones], que puede causar un compromiso renal e incluso sepsis. Por ende, cuando esos pacientes vuelven al hospital, pueden propagar en él los microorganismos multirresistentes”, dijo el investigador.

La principal forma de contaminación es el contacto con fluidos del paciente infectado, que puede ocurrir a través de sondas y catéteres, por ejemplo. “Cuando se identifican bacterias MDR en hospitales, fundamentalmente aquellas productoras de KPC, se adoptan protocolos rigurosos para evitar su propagación: puede llegarse incluso a limitar las visitas al paciente”, dijo Pitondo da Silva.

El conocimiento de las características moleculares de las bacterias halladas en los hospitales de distintas regiones del Brasil y del mundo ayuda a entender de qué manera se están propagando los genes de resistencia y virulencia y como está evolucionando cada especie, una información esencial para el control de infecciones y el tratamiento correcto de los pacientes.

“Es sumamente importante investigar a qué antibióticos es susceptible la bacteria, pues la administración de un medicamento equivocado puede incluso empeorar el cuadro clínico del paciente y seleccionar las cepas más resistentes”, dijo Pitondo da Silva.

En un hospital de la localidad sureña de Londrina, el grupo detectó muestras de K. pneumoniae clasificadas como panresistentes (PDR), es decir, que no responden a ningún tipo de antibiótico disponible. Esos datos se dieron a conocer en la revista Infection, Genetics and Evolution en 2017. En esos casos, los médicos suelen asociar medicamentos para intentar eliminar el microorganismo mediante una acción sinérgica.

En la actualidad, además de las bacterias aisladas en infecciones comunitarias y hospitalarias, el grupo de microbiología de la Unaerp está investigando el perfil de resistencia y virulencia de Klebsiellas causantes de infecciones orales (endodónticas) y también la posible propagación de bacterias multirresistentes en el medio ambiente a través de las aguas fluviales y de alcantarillado hospitalario. (Fuente: AGENCIA FAPESP/DICYT)