Antibiogramas: utilidad ylimitaciones

Jacqueline Sánchez*, Jesús M. Feris**

Di rectora I nvestigaciones Microbiológicas.Jefe Departamento Enfermedades lnfecciosasHospital lnfantil Dr Robert Reid Cabral. Santo Domingo. Repú-blica Dominicana.

Hacemos una actualimción sobre ln importancin que tiene para el manejo de los pacientes infectados, elconocimiento del germen causal y su sensibilidad in vitro a los diferentes antimicrobianos. Así mismo, Ianecesidadde conocerlns normas de estandarizaciónparaejecutarlns pruebas de sensibilidady elconocimientode los factores que pueden modificar lús mismas. También, Iafarmacodinamia de los diferentes antimicrobia-ttos y las causas de posibles fallos de su eficacin en relación a la edad de los pacientes, lugar de infección,dosifrcación, vía de administración e intervalos.Antibiogramas, Terapia antimicrobiana.

Arch Dom PedDR-rSSN-0004-0606ADOERBIO OO2Vol 34 N" 3Septiembre-Diciembre, I 998

INTRODUCCION

Paraque podamos instalarle a un paciente la terapiaantimicrobiana más precisa y adecuada, debemosaislarle a través del cultivo correspondiente, el germencausal de la infección. Una vez identificado, debemosevaluar la interacción in vitro entre el microorganismoaislado y los agentes antimicrobianos apropiados, deacuerdo a la infección de que se trate, a través de larealizaciín del antibiogramar .

Solicitud de sobretiros: Dra. Jacqueline Sánchez. DirectoraInvestigaciones Microbiológicas. Departamento Enf'ermedadesInt-ecciosas Hospital Infhntil Dr Robert Reid Cabral. Ave.Abraham Lincoln 2. Santo Domingo. República Dominicana.

Vol.34, No. 3

Enseñanza

El antibiogramaes el estudio in vitro del comporta-miento de los antimicrobianos frente a los diferentesmicroorganismos. Cuando realizamos éste, tratamosde reproducir experimentalmente lo que pudiera ocu-rrir en el huésped, sin que podamos asegurar que sucomportamiento en el paciente será el mismo que elobservado en la prueba. Afortunadamente, en lamayoría de los casos existe una buena correlaciónentre la prueba in vitro y la efectividad del o de losantimicrobianos empleados. Sin embargo, no debe-mos de extrañarnos, que en algunos casos la respuestade un antimicrobiano in vitro no se coffespondacon laefectividad terapéutica.

Las pruebas de sensibilidad estandarizadas in vitroque puedan reproducirse día a día y de laboratorio a

***

83

Sánchez y Feris

laboratorio han sido y deben seguir siendoun objetivo

importante de los microbiólogos/as, yaque sin ello no

hay bases científicas para la terapia antimicrobiana.

A pesar de toda la estandarizaciín y su aplicación

con los mejores controles de calidad establecidos,

cada infección y cada paciente no pueden ser estanda-

rizados. Al hacer la extrapolación al organismo vivo

del binomio microorganismo -antimicrobiano.

Hay que añadir un tercer factor, el huésped parasi-

tado. Debemos tener siempre presente que el micro-

organismo infectante puede estar localizado en dife-

rentes partes o diferentes tejidos del organismo, y

recordar las diferentes concentraciones que un deter-

minado antimicrobiano alcanzaen los diferentes teji-

dos antes de llegar alazona diana, pudiendo sufrir

cambios químicos durante su recorrido; diluirse con

los fluidos corporales de manera menos uniforme y

constante que in vitro o que su peso molecular sea lo

suficientemente grande que no pueda penetrar en

algunos lugares o tejidos, como por ejemplo, pasar de

la sangre al espacio sub-aracnoideo, por 1o que los

resultados in vitro pueden no estar reflejando la reali-

dad de un paciente determinado. De ahí, que es muy

importante que los clínicos y microbiólogos tengamos

conocimientos sobre la farmacocinética de cada anti-

microbiano.El antibiograma ha sido objeto de descrédito por

parte de los clínicos, siendo muchos de los effores

imputables no sólo al antibiogramay su ejecutor, sino

también a efrores en el conocimiento farmacológico

del clínico y a mala interpretación de los resultados.

Los elementos más adecuados que debemos tener

presentes para asegurar una terapia antimicrobiana

exitosa son la respuesta clínica del paciente sometido

a un determinado tratamiento y la demostración, por

cultivos repetidos, que el microorganismo ha sido

eliminado -cura bacteriológica- o que aún persiste -

fallo bacteriológico-. Desafortunadamente, una cura

bacteriológica no siempre asegura una cura clínica

satisfactoria. No obstante esto último, diversos estu-

dios han demostrado una buena correlación entre las

pruebas de sensibilidad in vitro y los resultados de la

terapia clínica. Debemos enfat\zar que los resultados

de las pruebas de sensibilidad antimicrobiana son

guías para el clínico y no una garantía de que un agente

antimicrobiano será efectivo en la terapiar'2'

PRUEBAS DE SENSIBILIDAD

La sensibilidad de un organismo a determinados

antimicrobianos ha sido definida como la menor con-

centración del antimicrobiano en pg/ml, que evita el

crecimiento in vitro del microbio y se refiere como la

concentración mínima inhibitoria (CMI).

El punto de corte, mejor conocido con el nombre en

inglés de breakpoint de IaCMI es laconcentración del

antimicrobiano que defrne las categorías de resistente

y sensible para cada antimicrobiano.El punto de corte o breakpoint de la CMI debe ser

menor que el nivel del antimicrobiano accesible en la

sangre o tej idos, con una dosis y ruta de administración

clínicamente acePtables.Para tratar adecuadamente los pacientes críticos,

tales como aquellos con sepsis, endocarditis bacteria-

na, osteomielitis, meningitis, los que han sido someti-

dos algún tipo de trasplante, los pacientes con cáncer

o con SIDA, debe conocerse la CMI real de los

antibióticos más apropiados para cada caso particular,

y así podremos evaluar cuál de ellos tendrá mayor

concentración en el sitio de la infección, menor costo

o la menor toxicidad. Si tomamos en cuenta todos

estos factores podremos elegir el tratamiento más

adecuado para cada paciente y para cada infección en

particular3 5.

Las pruebas de sensibilidad a un microorganismo

las podemos realizar por diferentes métodos, como

son los métodos de dilución y los métodos de difusión.

Los métodos de dilución se pueden realizar en

tubos, microplacas y en agar, determinando las con-

centraciones mínimas inhibitorias (CMI) y las con-

centraciones bactericidas mínimas (CMB). En cam-

bio, los métodos de difusión se emplean básicamente

para realizar laprueba de disco -difusión o de Kirby-

Bauer, que es la m¿ís practicada en nuestro medio'

Recientemente se hadesarrollado y puesto en prác-

tica el Epsilon Test, E-Test, a través del cual podemos

determinar ta CMI de manera más rápida, ya que es un

método de difusión utilizando la misma metodología

del Kirby-Bauer, pero en lugar de discos se utilizan

tiras de celulosa impregnadas con diferentes gradien-

tes de concentración del antibiótico que se está proban-

do. Para su realización empleamos mucho menos

tiempo y esfuerzo que el empleado para montar las

pruebas de dilución, ya sea en tubo o en microplacas'

Otros métodos que nos dan CMI, pero sólo puntos

de cofte o breakpoints, es decir, sólo nos dicen si un

84 Arch Dom Ped

Antibiogramas: uti l idad y l imitaciones

microorganismo es resistente o sensible a determina-do antimicrobiano, son los micrométodos automatiza-dos y semi-automatizados. Estos tienen la desventaja,la limitación de su uso con algunos microorganismosfastidiososa.

Como mencionamos anteriormente, de todos estosmétodos, el más ampliamente difundido es el de disco-difusión estandarizado o método de Kirby-Bauer.Decimos que es estandarizado porque deben ser siem-pre iguales, sin importar dónde realicemos la prueba,la turbidez de la dilución, igual a la turbidez del tubo0.5 de la escala de McFarland, para hacer el frotis enla placa, los discos de antimicrobianos con concentra-ciones predeterminadas para cada antimicrobiano uti-lizado en la prueba, así como la distancia entre ellos alcolocarlos en la placa de agar Mueller-Hinton6,

A través de este método estandarizado se lograestablecer unacorrelación entre los halos de inhibiciónde los discos de los antimicrobianos con la CMI.Algunos antimicrobianos, tales como los glicopépti-dos,las quinolonas y las combinaciones con inhibido-res de la B-lactamasa no siempre presentan uña buenacorrelación entre el halo de inhibición v la CMI?.

FACTORES POR LOS QUE NO FUNCIONAEL ANTIBIOGRAMA

Varios son los factores que pueden explicar el porqué se presenta en ocasiones una falta de correlaciónentre los resultados del laboratorio, pruebas de sensi-bilidad y el éxito o fracaso del manejo clínico delpaciente. Estos pueden ser factores inherentes a laprueba -in vitro- o factores dependientes del huéspedo de la bacteria.

Entre los factores dependientes de la prueba tene-mos el pH. Recordemos que las pruebas de sensibili-dad están estandarizadas a pH fisiológico, es decirentre L2-7 .4, y en los sitios de infecciones purulentasel pH no se encuentra entre los valores fisiológicos,sino pH ácidos. También debemos tener presente quealgunos antimicrobianos, como las penicilinas y cefa-losporinas actúan bien en un rango amplio de pH, deacidez hasta alcalinidad. Sin embargo, las tetracicli-nas actúan mejor en un pH ácido, pudiendo tener másefectividad en exudados inflamatorios ácidos que enlos medios de cultivo del laboratorio donde puedenmostrar una f-alsa resistencia. Asimismo, los amino-glucósidos y los macrólidos son menos efectivos enlos medios ácidos que en los neutrales. Por ej., en la

Vol,34. No. 3

orina, si el pH se encuentrabajo, los aminoglucósidos,a pesar de conseguir concentraciones elevadas, nofuncionarán óptimamente.

Otros factores, son los cationes de calcio y magne-sio que tienen un dramático efecto sobre la aparentesensibilidad in vitro de la Pseudomonas neruginosaalos aminoglucósidos. Si el medio esüá deficiente deestos cationes, aumentará lapermeabilidad de laparedcelular a estos antibióticos, produciendo CMI bajas ograndes zonas de inhibición alrededordel disco, sien-do falsos sensibles.

Asimismo, el inóculo para algunas combinacionesde bacteria y antimicrobiano es de gran importanciapara determinar la sensibilidad in vitro. Es importanteel tamaño del inóculo cuando interactúan estafiloco-cos y penicilinas semi-sintéticas, como la meticiliria,,ya que sólo una pequeña cantidad de la bacteriaexpresará resistencia, portanto, si el inóculo es peque-ño, las bacterias resistentes pueden no quedar inclui-das. El número de bacterias en el paciente infectadov aría grandemente, por lo que el inóculo estandari zadoa l0E UFC/mL utilizado en el laboratorio, representaun compromiso razonable, ffi6 que unareproducciónde las condiciones in vivor,a'7.

Tenemos que destacar que la detección de ciertascepas de estafilococos resistentes a penicilinas semi-sintéticas se mejora cuando le incorporamos al agarZVo de ClNa al medio conteniendo oxacilina ometicilina. Esto nos perrnite determinar la presenciaen dichas cepas del gen mec A, responsable de loscambios que se producen en las proteínas ligadoras depenicilina, haciendo a estas bacterias resistentes atodos los antimicrobianos beta -lactámicos.

Porotro lado, la inactivación enzimáticadelos beta- I actám icos, por la producción de betalactamasas es unmecanismo importante de resistencia bacteriana. Es-tas enzimas esfán siempre expresadas en algunasbacterias, pero en la mayoúa van a ser inducidas por lapresencia del antimicrobiano''6'7.

Si tenemos un S. aureus que presentabetalactantasainducible e inoculamos pequeñas cantidades en elmedio junto con el B-lactámico, la bacteria pudieramorir antes de que la enzima pueda producirse encantidades efectivas para destruir el antimicrobiano.En cambio, existe un número grande de esta mismacepa en una infección clínica activa, capazde producirla enzima y destruir el antimicrobiano. En este casohay una falsa sensibilidad a nivel del antibiograma porno poner el inóculo adecuado3'6'7.

Existen otros factores que debemos tomaren cuenta

85

Sánchez y Feris

para I a prueba de d i sco -d ifu sión, como la atmósfera deincubación. Debemos incubaren aire ambiental, y encasos excepcionales, usar el frasco de la vela que nosproporcionaun ambienteentre 3y 5Vo deCO, necesa-rio para el crecimiento de algunos microorganismos.Asimismo, tener en cuenta que la temperatura ideal esde 35 oC, y que los discos de sensibilidad utilizados enel antibiograma deben tener concentraciones igualespara cada tipo de antimicrobiano. Además, otro factorimporlante que pudiera contribuir a la falta de correla-ción laboratorio -clínicaen una infección es lacompo-sición y farmacología del antimicrobiano utilizado enuna inf'ección dada1r'4'7.

La penetración de los antimicrobianos al sitio deinfección es una variable que no puede determinarse invitro de manera rutinaria. Se consiguen concentracio-nes bajas con relación al suero en diversos tejidos yf'luidos como fluído prostático, huesos o líquido cefa-lorraquídeo. Otros antimicrobianos son. inefectivospor su incapacidad para penetrar los macrófagos comosucede con el binomio aminoglucósido-Legionellar'2'a.

CAUSAS POR LAS QUE PUEDEFRACASAR LA ANTIBIOTERAPIA

Son varias las causas por las que puede fracasar eltratamiento antimicrobiano de un paciente. En primerI ugar debemos tener en cuenta la resistencia del microorganismo al antimicrobiano que estemos utilizalrdo;otra causa importante es que el gerrnen, que inicial-mente era sensible, se vúelva resistente; puede debersea faltas de controles bacteriológicos o a erores en eldiagnóstico; también a combinrciorres de antimicrubianos u otros medicamentos incompatibles.

Debemos pensar siempre en el uso incorrecto deintérvalos de dosis, dosis inadecuadas o administra-ción equivocadacon relación a las comidas, asícomola administración por vía inapropiada.

Las inf'ecciones multibacterianas no detectadas es

otro de los factores a considerar en el fracaso de laterapia antimicrobiana. El desanollo de una superin-fección durante el tratamiento antimicrobiano puedehacer que fracase el tratamiento inicial, así como lareinfección con el mismo patógeno, como sucede enlas enfermedades de transmisión sexual, en que sólo sele su mini stra tratamiento a una persona y no a la parej a.

Finalmente, cuando fallan los mecanismos de de-fensa inmunológica, como podemos veren los pacien-tes con el síndrome de inmunodeficiencia adquirida.

Además de la prueba de sensibilidad y el huésped,también la bacteria puede ser responsable de la falta decorrelación laboratorio -clínica, ya que se puedenpresentar durante la terapia antimicrobiana, microor-ganismos tolerantes y microorgan is mos persistentes,que se deben principalmente al mal uso de antibióti-cos, como son intérvalos y dosis no adecuadasr'2'4.

MICROORGANISMOS TOLERANTES

Son aquellos que sobreviven la acción bactericidade las penicilinas y otros antimicrobianos. Este fenGmeno ocurre primeramente, pero no exclusivarnente;con antimicrobianos B-lactrámicos y brcterias grampositivas. También se define cuando una concentra-ción bactericida mínima (CBIO es 32 veces mayorque la concentración mínima inhibitoria (CMI), esdecir, 3 diluciones mayor que la CMI.

MICROORGANISMOS PERSISTENTES

Son aquellas bacterias que han sobrevivido losefectos letales de los antimicrobianos, perCI permane-cen sensibles a ellos cuando son probados de nuevo.Se piensa que son bacterias metabólicamente inacti-vas, que no están creciendo, y por tanto no son sensi-bles a los antimicrobianos in vivo.

86 Arch Dom Ped

Antibiogramas: utilidad y limitaciones

ANTIBIOGRAMS: USEFALNESS AND LIMITATIONS

This is an updnte of the importance in the management of patients with infectious diseases, diagnosis of theethiological agent and in vitro susceptibility of antimicrobial agents. Furthermore, the authors outline thestandard guidelines to implement sensitivity tests and the faúors that could inJluence on those tests. It is alsomentioned the pharmacodynamic of the dffirent antimicrobials agents and the possibility that age, site ofinfection, route of administrationanddoses intervals couldinfluence onthe effuacy of the therapeutic agents.Antibiogram, Microbial therapy.

I .

BIBLIOGRAFIA

Dírmaso D y col. Antibióticos y QuimioterápicosAntibacterianos. Uso Clínico. España; LaboratoriosBeecham, SA. 1984:65.Low DE. Laboratory Procedures and Management ofAntimicrobial Therapy. En: G. Koren, ed. Antimicro-bial Therapy in Infants and Childrery. New York.1 9 8 8 : 3 .Hindler J. Antimicrobial susceptibil i ty testing. En:Isenberg HD, ed. Essential Procedures fbr ClinicalMicrobiology. ASM. Washington, DC, USA 1998:20s.

Koneman EW et al. Diagnostic Microbiology. Phila-delphia. USA. J.B. Lippincott Comp. 1988:473.AB Bio-Disk. E Test News 1998,20.NCCLS. Perfbrmance Standards fbr AntimicrobialDisk Susceptibility Tests. 6'h edition; Approved stan-dards. USA. 1997 M-2, vol. 17 No l.Woods GL and Washington JA. Antibacterial suscep-tibil i ty tests: Dilution and disk diffusion merhods. En:Murray PR et al ed. Manual of Clinical Microbiology.6'h edition. ASM. Washington, USA. 1995: 1327.

4.

5 .6 .

2.

3 .

Vol 34; No. 3 87