VIVE. Revista de Investigación en
Salud
https://revistavive.org
Volumen 7 No. 19,
enero-abril 2024
ISSN: 2664-3243
ISSN-L: 2664-3243
pp. 85 – 92
Frecuencia de E.coli y Klebsiella spp
productoras de betalactamasas en cultivos procesados en un laboratorio clínico
Frequency of E. coli and
betalactamase-producing Klebsiella spp in cultures processed in a clinical laboratory
Frequência de E. coli e Klebsiella
spp produtoras de betalactamase em culturas processadas em laboratório clínico
Rocío Manuela Muñoz Guartazaca
rocio.munoz.13@est.ucacue.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-9832-2547
Gabriele Davide Bigoni Ordóñez
gabriele.bigonio@ucuenca.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-2091-6107
Universidad Católica de
Cuenca. Cuenca, Ecuador
Artículo
recibido 20 de noviembre 2023 | Aceptado 22 de diciembre 2023 | Publicado 15 de
enero 2024
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en tu dispositivo móvil o revisa este artículo en:
https://doi.org/10.33996/revistavive.v7i19.285
RESUMEN
Introducción: la resistencia
antibiótica en bacterias patógenas como Escherichia coli y Klebsiella spp. productoras
de betalactamasas, han surgido como un problema global de salud pública. Su
presencia, se asocia con infecciones intrahospitalarias y comunitarias,
aumentando la morbilidad y la mortalidad de los pacientes. Objetivo:
determinar la frecuencia de E.coli y Klebsiella spp productoras de
betalactamasas en cultivos procesados en un laboratorio clínico.
Métodos: se realizó un
estudio descriptivo de diseño documental. La muestra estuvo constituida por un
total de 1465 resultados de cultivos positivos para Escherichia coli o
Klebsiella spp. en el periodo 2022. Para la recolección de la información, se
tuvo acceso a la base de datos anonimizada del laboratorio en una hoja de Excel
para su posterior análisis. Los datos fueron tabulados en SPSS versión 25. Resultados:
el análisis de bacterias productoras de BLEE mostró una positividad del 22,3%
en E. coli y 46,1% en Klebsiella spp. E. coli presentó mayor frecuencia de
negativos (77,7%) en comparación con Klebsiella spp. La presencia de E. coli
fue más común en muestras de orina (90,6%) y en otras muestras como esputo y
heridas cutáneas (21,3%). Se evaluaron 8 antibióticos, y se destacó la alta
sensibilidad para amikacina (AK) (99,6% y 98,0%) y elevada resistencia
ampicilina (AM) (91,5% y 100%) en ambas especies. Ciprofloxacino (CIP) y
Trimetropin/Sulfametoxazol (STX) mostraron relativa frecuencia mayor de
resistencia. Conclusión: los resultados muestran una alta frecuencia de
bacterias productoras de BLEE en E. coli y Klebsiella spp., con una mayor
prevalencia en Klebsiella spp. Además, la resistencia a AM, CIP y STX destaca
la importancia de una gestión adecuada de la resistencia antimicrobiana.
Palabras clave: Escherichia coli;
Enteropatógena; Klebsiella; Farmacorresistencia Microbiana
ABSTRACT
Introduction: antibiotic resistance in pathogenic bacteria such as Escherichia coli
and Klebsiella spp. producing beta-lactamases has emerged as a global public
health problem. Their presence has been associated with both hospital-acquired
and community-acquired infections, leading to increased morbidity and mortality
in patients. Objective: to determine the frequency of
betalactamase-producing E. coli and Klebsiella spp. in cultures processed in a
clinical laboratory. Methods: a descriptive documentary design study was
conducted. The sample consisted of a total of 1465 positive culture results for
Escherichia coli or Klebsiella spp. in the year 2022. Data collection involved
accessing the laboratory's anonymized database in an Excel sheet for subsequent
analysis. The data were tabulated in SPSS version 25. Results: the
analysis of ESBL-producing bacteria showed a positivity of 22.3% in E. coli and
46.1% in Klebsiella spp. E. coli showed a higher frequency of negatives (77.7%)
compared to Klebsiella spp. The presence of E. coli was more common in urine
samples (90.6%) and in other samples such as sputum and skin wounds (21.3%).
Eight antibiotics were evaluated, with high sensitivity noted for amikacin (AK)
(99.6% and 98.0%) and high resistance for ampicillin (AM) (91.5% and 100%) in
both species. Ciprofloxacin (CIP) and Trimethoprim/Sulfamethoxazole (STX)
showed a relatively higher frequency of resistance. Conclusion: the
results show a high frequency of ESBL-producing bacteria in E. coli and
Klebsiella spp., with a higher prevalence in Klebsiella spp. Furthermore, the
resistance to AM, CIP, and STX highlights the importance of proper management
of antimicrobial resistance.
Key words: Enteropathogenic; Escherichia coli; Klebsiella; Drug Resistance
RESUMO
Introdução: a resistência
antibiótica em bactérias patogênicas como Escherichia coli e Klebsiella spp.,
produtoras de beta-lactamases, emergiu como um problema de saúde pública
global. Sua presença tem sido associada a infecções hospitalares e
comunitárias, aumentando a morbidade e a mortalidade dos pacientes. Objetivo:
determinar a frequência de E. coli e Klebsiella spp. produtoras de
betalactamase em culturas processadas em laboratório clínico.
Métodos: foi realizado um
estudo descritivo de design documental. A amostra consistiu em um total de 1465
resultados de cultura positiva para Escherichia coli ou Klebsiella spp. no ano
de 2022. A coleta de dados envolveu o acesso ao banco de dados anonimizado do
laboratório em uma planilha do Excel para análise subsequente. Os dados foram
tabulados na versão 25 do SPSS. Resultados: a análise de bactérias
produtoras de BLEE mostrou uma positividade de 22,3% em E. coli e 46,1% em
Klebsiella spp. E. coli apresentou uma frequência maior de resultados negativos
(77,7%) em comparação com Klebsiella spp. A presença de E. coli foi mais comum
em amostras de urina (90,6%) e em outras amostras, como escarro e feridas na
pele (21,3%). Foram avaliados oito antibióticos, com alta sensibilidade
observada para amicacina (AK) (99,6% e 98,0%) e alta resistência para
ampicilina (AM) (91,5% e 100%) em ambas as espécies. Ciprofloxacina (CIP) e
Trimetoprima/Sulfametoxazol (STX) mostraram uma frequência relativamente maior
de resistência. Conclusão: os resultados mostram uma alta frequência de
bactérias produtoras de BLEE em E. coli e Klebsiella spp., com uma maior
prevalência em Klebsiella spp. Além disso, a resistência a AM, CIP e STX
destaca a importância da adequada gestão da resistência antimicrobiana.
Palavras-Chave: Escherichia coli;
Enteropatogênica; Klebsiella; Resistência Microbiana a Medicamentos
INTRODUCCIÓN
La
efectividad de los medicamentos antimicrobianos es crucial para la medicina
contemporánea. No obstante, se ha observado un preocupante incremento en las tasas
de infecciones resistentes en diversos microorganismos en todas las regiones a
nivel mundial (1). Un estudio realizado por Murray et al., estimó que hubo
aproximadamente 4.95 millones de muertes asociadas a la resistencia
antimicrobiana en el año 2019, y entre los principales patógenos responsables a
estas muertes se encontraron las bacterias Escherichia coli (E. coli)
y Klebsiella spp) (2).
Estas
bacterias gram negativas son reconocidas por su capacidad para producir betalactamasas,
enzimas que desactivan los antibióticos betalactámicos. Estos microorganismos
son responsables de infecciones comunes, como las del tracto urinario,
respiratorias, hematológicas e intraabdominales, siendo de suma importancia
entender la magnitud del problema de resistencia bacteriana (3,4).
Por
lo tanto, se han llevado a cabo varios estudios para comprender mejor la
prevalencia y resistencia de estas bacterias; un estudio realizado en Egipto
reveló que el 60% de las cepas aisladas de E. coli y Klebsiella spp
mostraron ser productoras de carbapenemasas, y aproximadamente el 93,8% de
ellas presentaron una alta resistencia a los antibióticos β-lactámicos.
Asimismo, un estudio en Tailandia encontró que del total de 362 aislados de
estos microorganismos, un 87,3% poseía algún gen productor de betalactamasas.
En contraste, una investigación llevada a cabo en Hong Kong encontró solamente
un 9,8% de cepas con resistencia a β-lactámicos (5-7). El tratamiento de las
infecciones causadas por E. coli y Klebsiella spp representa un
desafío terapéutico para los médicos debido a los cambios en la incidencia y
prevalencia de estas bacterias, los cuales van de la mano con su resistencia a
diversos tipos de antibióticos.
Además,
estudios realizados en España durante los años 2011-2015, investigaron la
sensibilidad antimicrobiana y la presencia de β-lactamasas en bacilos
gramnegativos. Los resultados revelaron que E. coli y Klebsiella spp
eran los microorganismos más prevalentes con genes de resistencia a los betalactámicos
(8). Por otro lado, una revisión sistemática que incluyó 49 estudios realizados
en Irán encontró que el 24% de las cepas de E. coli y el 5% de las cepas
de Klebsiella spp presentaron resistencia a los antibióticos (9). Estos
hallazgos resaltan la importancia de comprender la resistencia bacteriana a
nivel global, permitiendo desarrollar estrategias de tratamiento, implementar
medidas de control de infecciones y desarrollar políticas de uso racional de
antibióticos, ya que actualmente es un problema significativo de salud pública.
Es
por eso, que nos surgió el interés de conocer la frecuencia de E.coli y Klebsiella
spp productoras de betalactamasas en cultivos procesados en el laboratorio
clínico Solidario de la ciudad de Machala en el año
2022, pudiendo estos hallazgos permitir comprender y abordar el problema de
la resistencia antimicrobiana en nuestro entorno como a su vez, proporcionar
una base inicial para tomar medidas efectivas en la prevención y tratamiento de
las infecciones bacterianas.
Además,
la presente investigación también se enfocó en analizar en qué tipo de muestras
se encuentran estas bacterias productoras de betalactamasas como el nivel de
resistencia bacteriana de las mismas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se
realizó un estudio descriptivo de diseño documental. En este estudio, se
recogieron de la base de datos bioinformática del laboratorio clínico Solidario
del área de Microbiología durante el año 2022, los resultados de las muestras
en las que hayan sido aisladas cepas de E. coli y Klebsiella spp.
Posteriormente,
se extrajeron los datos sobre la resistencia a los diferentes antibióticos
(sensible, intermedio y resistente), el tipo de muestra y se los relacionó con
los datos de E. coli y Klebsiella spp productoras o no de
betalactamasas. Para analizar la información, se utilizó estadística
descriptiva en base a porcentajes utilizando tablas cruzadas tabuladas en el
programa SPSS versión 25.
Esta
investigación fue fundamentada según los principios éticos establecidos en la
Declaración de Helsiki Adedum en Taiwán, se proporcionó la protección y
privacidad a los datos de los pacientes, de los cuales se obtuvo la información
sobre las muestras de estudio; los datos fueron manejados de manera
confidencial y no se usaron con otros fines más que solo el investigativo.
RESULTADOS
Al
analizar la frecuencia de bacterias productoras de BLEE, se encontró que un
22,3% de E. Coli y un 46,1% en Klebsiella spp. eran positivas. La
diferencia entre las dos bacterias, se evidenció en la frecuencia de negativos
encontrándose mayormente en E. Coli (77,7%) en relación a Klebsiella
spp (53,9%) (Tabla 1).
Tabla 1. Frecuencia de E.Coli y Klebsiella spp. productoras de
betalactamasas
|
|
Bacteria |
Total |
||
|
E. Coli |
Klebsiella spp. |
|
||
|
BLEE |
Negativo |
77,7% |
53,9% |
72,1% |
|
Positivo |
22,3% |
46,1% |
27,9% |
|
|
Total |
100,0% |
100,0% |
100,0% |
|
Según
el tipo de muestra, la presencia de E. Coli se vio en mayor frecuencia
en orina con un 90,6% y un 42,9% en el caso de Klebsiella spp. Se encontró
un porcentaje considerable en esputo, aspirado traqueal, lavo bronquial y en
heridas cutáneas o secreciones purulentas de piel o mucosa del 21,3% y 14,7%
respectivamente en relación a Klebsiella spp. En el resto de muestras
hubo un porcentaje bajo de presencia (Tabla 2).
Tabla 2. Frecuencia de E.Coli y Klebsiella spp. productoras de
BLEE según tipo de muestra
|
|
Bacteria |
||||
|
E. Coli |
Klebsiella spp. |
||||
|
Muestra |
Esputo, aspirado traqueal, lavado bronquial |
0,1% |
21,3% |
||
|
Heridas cutáneas o secreciones purulentas de piel o
mucosa |
5,9% |
14,7% |
|||
|
Hisopado rectal |
------- |
1,4% |
|||
|
Liquido ascitico |
1,3% |
2,3% |
|||
|
Liquido pleural |
0,1% |
0,3% |
|||
|
Orina |
90,6% |
42,9% |
|||
|
Punta de cateter |
------- |
1,4% |
|||
|
Raspado de piel, fragmento de uña o pelos |
------- |
0,3% |
|||
|
Sangre |
0,7% |
4,6% |
|||
|
Secrecion traqueal |
0,1% |
3,2% |
|||
|
Secreción uretral o cervical purulenta |
0,1% |
0,3% |
|||
|
Secrecion vaginal |
0,3% |
------- |
|||
|
Semen |
0,1% |
------- |
|||
|
Sonda vesical |
0,1% |
------- |
|||
|
Tejido blando |
0,7% |
7,2% |
|||
|
|
Total |
100,0% |
100,0% |
||
Se
seleccionaron ocho antibióticos que son utilizados durante la presencia y
persistencia de E. Coli y Klebsiella spp. Al analizar los datos, se
observó una elevada sensibilidad para amikacina en las
dos especies bacterianas 99,6% y 98,0% mientras que para ampicilina hubo una elevada resistencia de E. Coli y Klebsiella spp con
un 91,5% y 100% respectivamente. En relación a ciprofloxacino y trimetropin/sulfametoxal hubo
una relativa frecuencia mayor de resistencia en comparación con los
antibióticos amoxi-ácido clavulánico, gentamicina, nitrofurantoina y fosfomicina (Tabla 3).
Tabla 3. Perfiles de
resistencia en E.Coli y Klebsiella spp. productoras de
betalactamasas
|
Antibiótico |
Bacteria |
||
|
E. Coli |
Klebsiella
spp |
||
|
AK |
S |
99,6% |
98,0% |
|
I |
0,1% |
0,9% |
|
|
R |
0,3% |
1,2% |
|
|
AM |
S |
6,3% |
0,0% |
|
I |
2,2% |
0,0% |
|
|
R |
91,5% |
100% |
|
|
AMC |
S |
63,8% |
82,9% |
|
I |
13,6% |
2,9% |
|
|
R |
22,6% |
14,3% |
|
|
CIP |
S |
55,5% |
55,2% |
|
I |
0,7% |
1,2% |
|
|
R |
43,8% |
43,6% |
|
|
CN |
S |
82,0% |
67,4% |
|
I |
0,2% |
0,3% |
|
|
R |
17,8% |
32,3% |
|
|
F |
S |
77,7% |
36,2% |
|
I |
1,8% |
7,4% |
|
|
R |
20,5% |
56,4% |
|
|
FF |
S |
85,2% |
60,5% |
|
I |
0,0% |
0,0% |
|
|
R |
14,8% |
39,5% |
|
|
SXT |
S |
40,4% |
32,9% |
|
I |
0,1% |
0,3% |
|
|
R |
59,5% |
66,9% |
|
S: sensible, I: intermedio, R: resistente, AK:
amikacina, AM: ampicilina, AMC: amoxi-ácido clavulánico, CIP: ciprofloxacino,
CN: gentamicina, F: nitrofurantoina, FF: fosfomicina, STX:
trimetropin/sulfametoxal.
DISCUSIÓN
La
creciente frecuencia de E. coli y Klebsiella spp. productoras de
betalactamasas representa un desafío significativo para la salud. Estas
bacterias, al producir enzimas capaces de desactivar estos antibióticos,
desarrollan resistencia a los mismos incluyendo penicilinas, cefalosporinas y
carbapenémicos, que son esenciales para el tratamiento de infecciones
bacterianas (10,11).
Datos
epidemiológicos muestran un aumento constante en la prevalencia de infecciones
causadas por estas especies bacterianas resistentes a los antibióticos en todo el
mundo y estas cepas resistentes, son a menudo aisladas en muestras clínicas
como orina en casos de infecciones del tracto urinario, sangre en bacteriemias,
así como respiratorias en neumonías nosocomiales y comunitarias, datos que
concuerdan con este estudio en el cual, se presentó una mayor presencia de
estas bacterias en el tracto urinario, sangre y en muestras respiratorias
(12,13). Además, estudios han revelado que la prevalencia de Enterobacterias
productoras de BLEE ha aumentado en un 5-10% anual en algunos países, lo que
destaca su impacto en una amplia variedad de infecciones clínicas (14).
Esta
investigación encontró resistencia a varios tipos de antibióticos en E. coli
y Klebsiella spp, siendo similar a datos presentados por La Organización
Mundial de la Salud (OMS), que ha identificado la resistencia a las
cefalosporinas de tercera generación, carbapenémicos y fluoroquinolonas como
preocupaciones especialmente graves debido a su papel crucial en el tratamiento
de infecciones bacterianas graves (15). Otro estudio realizado en Uganda,
encontraron que, en 209 muestras de heces, 189 presentaron crecimiento de E.
Coli y Klebsiella spp con patrones de resistencia en contra de
ampicilina en un 67%, amoxicilina/ácido clavulánico 37% y ciprofloxacina 31% (16);
a nivel local, una investigación realizada en Azogues, determinó que los
microorganismos más frecuentes aislados de urocultivos fueron E. Coli
seguido de Klebsiella spp con elevada resistencia para ciprofloxacino y
trimetropin/sulfametoxazol (17), que coinciden con el patrón identificado en
esta investigación; además, es a través de estos estudios que se corrobora que
nuestro medio enfrenta la misma problemática que se observa a nivel global.
Finalmente,
la adopción de estrategias para prevenir y controlar la propagación de cepas
resistentes es esencial para preservar la efectividad de los antibióticos
existentes. Esto incluye la implementación de programas de uso racional de
antibióticos, el fortalecimiento de las medidas de control de infecciones en entornos
de atención médica y la promoción de nuevas investigaciones para el desarrollo
de terapias antimicrobianas innovadoras (18,19).
CONCLUSIONES
Se
identificó una alta frecuencia de bacterias productoras de BLEE en E. coli
y Klebsiella spp, lo que subraya la importancia de monitorear y
comprender la prevalencia de resistencia bacteriana. Este hallazgo representa
un desafío significativo en el tratamiento de infecciones, especialmente
considerando la resistencia observada a ciertos antibióticos comúnmente
utilizados. Los resultados resaltan la necesidad de implementar estrategias de
control de infecciones y fomentar un uso responsable de los antibióticos para
prevenir el desarrollo y la propagación de la resistencia. Además, este estudio
establece una alerta sobre la presencia significativa de cepas resistentes a
los antibióticos en muestras de orina, sangre y tejido blando.
CONFLICTO
DE INTERESES.
Los autores declaran que no existe conflicto de intereses
para la publicación del presente artículo científico.
FINANCIAMIENTO
Autofinanciado
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