Ceftarolina fosamil es un nuevo antibiótico de última generación del subgrupo de las cefalosporinas. Es el primer beta-lactámico comercializado que presenta actividad frente a Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM). El objetivo del presente estudio es determinar los valores in vitro de la concentración mínima inhibitoria (CMI) y de la concentración mínima bactericida (CMB) de ceftarolina frente a cepas de S.aureus, tanto sensible a la meticilina (SASM) como resistente.
Material y métodosSe realizó un estudio multicéntrico en el que participaron 4 hospitales representativos de la geografía española. Mediante el método de microdilución en caldo se determinaron los valores de CMI y CMB de la ceftarolina frente a cepas de S.aureus (SARM y SASM).
ResultadosSe analizaron un total de 266 cepas de S.aureus (95SARM y 171SASM). En las 266 cepas analizadas, todos los valores de CMI se encontraron dentro de la categoría de sensible (valor ≤1μg/ml), no detectándose ninguna cepa intermedia ni resistente. Las CMI50 y CMI90 para SAMR fueron de 0,25 y 0,5μg/ml, respectivamente, con un rango de 0,125 a 1μg/ml. Las CMI50 y CMI90 para SASM fueron de 0,125 y 0,25μg/ml, con un rango de 0,125 a 0,5μg/ml. Las CMB50 y CMB90 para SAMR fueron de 0,5 y 1μg/ml, respectivamente, con un rango de 0,125 a 1μg/ml. Las CMB50 y CMB90 para SASM fueron de 0,25 y 0,25μg/ml, con un rango de 0,125 a 0,5μg/ml.
ConclusiónCeftarolina muestra una excelente actividad in vitro frente a S.aureus, incluyendo cepas SARM, por lo que podría presentarse como una alternativa prometedora en el tratamiento de infecciones causadas por esta bacteria.
Ceftaroline fosamil is a new-generation antimicrobial agent of cephalosporins subgroup. It is the first commercially available beta-lactam antibiotic that exhibits activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). The aim of this study is to determine the in vitro Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) values of ceftaroline against S.aureus strains (including MRSA).
Material and methodsA multicenter study involving four hospitals representative of the Spanish geography was performed. MIC and MBC values against both the methicillin-resistant and sensitive strains of S.aureus (MRSA and methicillin-sensitive S.aureus [MSSA]) were determined using a broth microdilution method.
ResultsA total of 266 S.aureus strains were analyzed (95MRSA and 171MSSA). Ceftaroline bacterial sensitivity showed a mean MIC of 0.227μg/ml (SD=0.146; range, 0.06 to 1μg/ml). All MIC values of the 266 strains tested belonged to the sensitive category (value ≤1μg/ml). Intermediate or resistant strains were not detected. MIC50 and MIC90 values for MRSA were 0.25 and 0.5μg/ml, respectively (range=0.125-1μg/ml). MSSA strains showed MIC50 and MIC90 values of 0.125 and 0.25μg/ml, respectively (range=0.125-0.5μg/ml). MBC50 and MBC90 values for MRSA were 0.5 and 1μg/ml, respectively (range=0.125-1μg/ml). MSSA strains showed MBC50 and MBC90 values of 0.25 and 0.25μg/ml, respectively (range=0.125-0.5μg/ml).
ConclusionCeftaroline shows excellent in vitro activity against S.aureus, including MRSA strains. Therefore, this antibiotic may be a promising alternative for the treatment of infections caused by this bacterium.
Ceftarolina fosamil es un nuevo antibiótico del subgrupo de las cefalosporinas, perteneciente al grupo terapéutico J01 de los beta-lactámicos. Se considera una cefalosporina de quinta generación que, a diferencia de otras generaciones de cefalosporinas, presenta actividad frente a Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM)1. Al igual que otros beta-lactámicos, interfiere en la síntesis del peptidoglucano de la pared bacteriana mediante el bloqueo de la actividad transpeptidasa de las proteínas fijadoras de penicilina (PBP). Este bloqueo impide la formación de la pared celular, facilitando el colapso y, en última instancia, la muerte de la bacteria. La actividad frente a las cepas SARM se debe a la alta afinidad que presenta la ceftarolina (no el resto de beta-lactámicos) por la proteína PBP2a codificada por el gen mecA presente en SARM. El anillo 1,3-tiazol unido a la posición 3 del núcleo cefem de la ceftarolina contribuye a la alta afinidad por las PBP2a y, por tanto, al efecto anti-SARM2-4.
La ceftarolina ha sido aprobada en 2012 por la Agencia Europea del Medicamento para su uso en infecciones complicadas de piel y tejidos blandos, y en la neumonía adquirida en la comunidad. Presenta actividad frente a enterobacterias (excepto las cepas productoras de beta-lactamasas de espectro extendido [BLEE] y Proteus vulgaris y Providencia spp.)5, Haemophilus spp. y cocos grampositivos como Streptococcus pneumoniae (incluyendo cepas con sensibilidad disminuida a la penicilina), Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Streptococcus anginosus y Streptococcus dysgalactiae, aunque su principal valor terapéutico añadido es ser el primer beta-lactámico comercializado con actividad frente a cepas SARM. Ha sido recientemente comercializada en Estados Unidos y en algunos países de Europa.
S.aureus es la principal bacteria implicada en infecciones de piel y tejidos blandos, seguida de S.pyogenes6-9. Desde su descripción a comienzos de los años sesenta, el progresivo incremento de cepas de SARM, tanto en el ámbito hospitalario como en la comunidad10,11, ha ido dificultando enormemente el tratamiento de estas infecciones, lo que obliga al uso alternativo de antibióticos como vancomicina, daptomicina o linezolid, que presentan un margen de seguridad más estrecho que el de las cefalosporinas12-16. En España la prevalencia de SARM en la última década se mantiene más o menos constante, alrededor del 25%17.
El objetivo del presente estudio es evaluar la actividad in vitro de la concentración mínima inhibitoria (CMI) y la concentración mínima bactericida (CMB) de la ceftarolina frente a cepas de S.aureus procedentes de distintas áreas geográficas de España.
Material y métodosSe trata de un estudio preclínico multicéntrico realizado en España para determinar la actividad in vitro de la ceftarolina frente a S.aureus. El trabajo se llevó a cabo con la participación de 4 hospitales (el Complejo Hospitalario de Huelva, compuesto por Hospital Juan Ramón Jiménez y Hospital Infanta Elena; el Hospital Clínico Universitario de Valladolid, y el Hospital Universitario de La Ribera, en Alzira-Valencia).
Durante los meses de marzo a junio de 2013 cada centro hospitalario aportó aislamientos de SARM o de S.aureus sensible a la meticilina (SASM) procedentes de pacientes diferentes, tanto hospitalizados como ambulatorios. Solo se incluyó un único aislamiento por paciente. La distribución de aislados bacterianos por hospitales fue: 105 (40%) cepas del Hospital Juan Ramón Jiménez (41SARM y 64SASM), 48 (18%) cepas del Hospital Infanta Elena (8SARM y 40SASM), 67 (25%) cepas del Hospital Clínico Universitario de Valladolid (36SARM y 31SASM) y 46 (17%) del Hospital Universitario de La Ribera (10SARM y 36SASM). Un total de 193 (73%) aislados bacterianos procedían de muestras relacionadas con infección de piel y tejidos blandos, mientras que 73 (27%) procedían de muestras respiratorias. Los métodos para el aislamiento de S.aureus a partir de muestras clínicas fueron los propios de cada uno de los laboratorios de microbiología adscritos al estudio. La identificación de especie se realizó mediante los sistemas semiautomáticos de Microscan-Siemens (hospitales de Huelva y Alzira-Valencia) o de Wider-Francisco Soria Melguizo (Hospital de Valladolid). La resistencia a la meticilina se determinó mediante los criterios de resistencia a la oxacilina y/o cefoxitina por los sistemas comerciales anteriormente mencionados (al igual que la sensibilidad a la vancomicina). Las cepas de S.aureus fueron almacenadas en crioviales para la conservación de cepas microbiológicas y congeladas a –80°C hasta su procesamiento.
La actividad antibacteriana de la ceftarolina fue determinada mediante el método de referencia de microdilución en caldo según establecen las normas del CLSI18. Se calcularon, tanto para SARM como para SASM, la CMI50 y la CMI90, así como la CMB50 y CMB90. La ceftarolina fue suministrada en forma de sustancia pura por los laboratorios de AstraZeneca. Se reconstituyó con dimetil sulfóxido al 30% en suero fisiológico isotónico. La solución madre se conservó en alícuotas a −80°C y preservada de la luz hasta su utilización. El rango de concentraciones probadas fue de 16 a 0,03μg/ml. La lectura se realizó a las 24h tras incubación a 35-37°C en aerobiosis. El valor de CMI se determinó por la concentración de la última dilución con crecimiento bacteriano macroscópico negativo. Los puntos de corte de sensibilidad fueron los reconocidos por el CLSI (documento M100-S23, enero 2013)19, considerándose las categorías de sensible (≤1μg/ml), intermedio (2μg/ml) y resistente (≥4μg/ml). La CMB se estableció en base a la capacidad del antibiótico para producir la muerte del 99,9% del inóculo inicial de cada pocillo20,21. Para calcular los valores de CMB, se sembraron directamente 10μl de todos los pocillos sin crecimiento bacteriano macroscópico en placas de agar sangre y se incubaron a 35-37°C durante 24h en aerobiosis. El inóculo inicial se calculó en base a la escala de McFarland. Se preparó de cada aislado una suspensión al 0,5 de dicha escala (108UFC/ml) en suero salino fisiológico. Seguidamente, la suspensión se diluyó al 1:100 en caldo Mueller Hinton. De esta dilución se dispensaron 50μl en cada pocillo con diluciones de antibiótico y pocillo de control de crecimiento (100μl volumen final de cada pocillo). Según los cálculos, el inóculo de cada pocillo fue de 5×104UFC, con una concentración de 5×105UFC/ml recomendada por Pearson et al.21. La muerte del 99,9% del inóculo inicial supuso una supervivencia ≤50UFC. Al tomar 10μl de cada pocillo sin crecimiento, el punto de corte se estableció en ≤5UFC por placa de agar sangre. Control de calidad: en cada ensayo se determinó la CMI de la cepa control ATCC 29213 de S.aureus, obteniendo valores dentro del rango de referencia de CMI para la ceftarolina (entre 0,12 y 0,5μg/ml), según establecen las normas del CLSI19.
Se realizó un análisis estadístico descriptivo de los datos mediante el programa Excel del paquete Microsoft Office, versión 2010. Posteriormente, los valores de CMI y CMB de los grupos SARM y SASM se compararon mediante el test de Mann-Withney, dada la ausencia de normalidad de la distribución de las variables analizadas, para verificar si existían diferencias estadísticamente significativas en los valores de ambos grupos con una significación estadística del 5%. Estos análisis se realizaron mediante el programa estadístico SPSS (versión 19.0).
ResultadosSe analizaron un total de 266 aislamientos de S.aureus procedentes de pacientes diferentes. De ellas, 95 (36%) fueron aislados SARM y 171 (64%) fueron aislados SASM. Con respecto a los pacientes, la edad media fue de 61±21años (mediana=67, rango=0-92) y el 57% (153/266) eran hombres.
En el estudio de sensibilidad bacteriana a la ceftarolina, el rango de valores de CMI global se situó entre 0,06 y 1μg/ml. Todos los aislados bacterianos fueron sensibles a vancomicina. En los 266 aislamientos analizados, todos los valores de CMI se encontraron dentro de la categoría de sensible (valor ≤1μg/ml), no detectándose ningún aislamiento intermedio ni resistente. El rango de CMB global se situó entre 0,125 y 1μg/ml. En el 59% (156/266) de los aislamientos el valor de CMB coincidió con el valor de CMI, mientras que en el resto de los aislados bacterianos (41%, 110/266) la CMB fue de una dilución de concentración superior al de la CMI. No se observaron fenómenos de tolerancia ni efecto paradójico. En la tabla 1 y en la figura 1 se detallan las diferencias halladas entre los aislados SARM y SASM. Según el test de Mann-Withney se hallaron diferencias estadísticamente significativas entre los valores de CMI (Mann-Withney U=2.586, p<0,0001) y CMB (Mann-Withney U=2.043,5, p<0,0001) para las series de SARM y SASM, siendo más alto el valor obtenido en ambos casos para SARM. Los controles de los inóculos bacterianos se encontraron dentro de los valores de normalidad considerados. Igualmente, las CMI halladas para la cepa control ATCC 29213 se encontraron dentro del margen establecido por el CLSI, obteniendo en todos los casos una CMI de 0,125μg/ml.
Los datos de CMI de la ceftarolina frente a S.aureus obtenidos de este estudio realizado en España muestran una excelente actividad in vitro del antibiótico. Todos los aislados analizados fueron sensibles según los puntos de corte establecidos por el CLSI. Incluso teniendo en cuenta los valores de corte considerados por EUCAST (sensible ≤1μg/ml y resistente >1μg/ml)22, más estrictos que los del CLSI, todos los aislamientos seguirían considerándose sensibles. En España solo existe un trabajo previo sobre la actividad in vitro de la ceftarolina. Se trata de un estudio multicéntrico presentado en el año 2012 en Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy23 en el que se determina la CMI de la ceftarolina frente a 542 aislados de S.aureus (170SARM y 372SASM) procedentes de 152 hospitales. Los resultados de CMI50, CMI90 y los rangos, tanto para SARM como para SASM, coinciden con los del presente estudio, no detectándose ningún aislado resistente ni intermedio a la ceftarolina.
Otros estudios multicéntricos (CANVAS 1 y 2), en los que se incluyeron aislados procedentes de pacientes americanos y europeos24, muestran datos de CMI y CMI90 similares a los nuestros. En dichos estudios se analizaron 377 aislamientos de S.aureus (150 fueron SARM y 227 SASM) con una CMI media de 0,5μg/ml, pero el rango osciló de 0,06 a 2μg/ml, detectándose algunos aislados con CMI de 2μg/ml. Dicho rango se encontró más cerca del límite alto en el caso de aislados SARM (0,25 a 2μg/ml) frente a los aislados SASM (0,06 a 0,5μg/ml), al igual que ocurre en el presente estudio, siendo esas diferencias estadísticamente significativas. En otro estudio estadounidense en el que participaron 82 hospitales se analizó una serie de 19.350 aislados de S.aureus (en el que el 51% eran SARM y se incluían cepas con sensibilidad reducida a vancomicina, daptomicina o linezolid), detectándose una tasa de sensibilidad del 99% (97% para SARM)25. En nuestro estudio no hemos encontrado ningún aislamiento resistente o intermedio a la ceftarolina. En contraposición, un reciente estudio realizado en Turquía26, en el que se evalúa la actividad de la ceftarolina frente a 192 aislados SARM, informa de un 95% de sensibilidad y un 5% de sensibilidad intermedia (CMI de 2μg/ml), con un rango de 0,25-2μg/ml.
En el presente trabajo, la CMB coincidió con el valor de CMI en el 59% de los aislados bacterianos, y el resto fue de tan solo una dilución superior a la CMI. Estos datos confirman el carácter bactericida de la ceftarolina. Entre la bibliografía revisada (base de datos Medline, descriptores utilizados: ceftaroline y minimum bactericidal concentration) solo se ha encontrado un estudio estadounidense27 en el que se calcularon datos de CMB en una serie de tan solo 6 aislados de SARM, entre los que se incluían 2 cepas con sensibilidad intermedia a vancomicina (VISA). A diferencia de nuestros resultados, en dicho estudio el límite superior de los rangos de CMB fue 2μg/ml, y tan solo se detectó una CMB de 2μg/ml en una de las 2 cepas VISA.
En conclusión y en base a los resultados obtenidos, la ceftarolina muestra una excelente actividad in vitro frente a S.aureus aislados en hospitales españoles, incluyendo cepas SARM. Por tanto, podría presentarse como una alternativa prometedora en el tratamiento de infecciones causadas por esta bacteria en su implicación en infecciones complicadas de piel y tejidos blandos y neumonías, según su indicación aprobada.
FinanciaciónLaboratorios AstraZeneca.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener conflicto de intereses.
A los laboratorios AstraZeneca por suministrar la sustancia pura valorada de ceftarolina y por la financiación. Al servicio de Farmacia del Hospital Juan Ramón Jiménez, en especial al Dr. J. Ignacio Ynfante, por su ayuda técnica y suministro de disolventes orgánicos necesarios para el estudio. A la Fundación Andaluza Beturia para la Investigación en Salud (FABIS) por las gestiones y apoyo estadístico de Milagrosa Sánchez Martín.
