La infección del tracto urinario (ITU) es una de las principales enfermedades de origen infeccioso. Los patógenos más importantes son las enterobacterias, especialmente Escherichia coli, que produce más de 80% de estas infecciones a nivel comunitario. La presencia de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) fue inicialmente descrita en aislamientos de Klebsiella pneumoniae y E. coli de origen nosocomial, pero en los últimos años se ha comprobado la diseminación de BLEE, particularmente del tipo CTX-M, en cepas de E. coli causantes de infecciones de inicio comunitario1-4.

CTX-M-15 es una de las variantes de CTX-M más frecuentes a nivel mundial, en diferentes enterobacterias5,6. Actualmente su diseminación global se asocia con cepas de E. coli virulentas pertenecientes al clon pandémico ST131 y que causa con frecuencia infecciones adquiridas en la comunidad. Las cepas de este clon pueden ser portadoras de otras variantes de CTX-M y de otras familias de BLEE, como TEM y SHV, y también pueden presentar enzimas AmpC tipo CMY5,7. En Colombia se ha descrito la circulación de cepas de E. coli productoras de CTX-M-15 pertenecientes a los clones ST131 y ST405 en diferentes ciudades8.

La magnitud y los factores de riesgo asociados a ITU de inicio comunitario causada por enterobacterias productoras de BLEE han sido descritos en diversas partes de mundo3,4,9-11. Sin embargo, en América Latina existe poca información sobre esta problemática.

El objetivo del presente estudio fue determinar los perfiles de susceptibilidad a los principales agentes antimicrobianos utilizados en el manejo de infecciones urinarias de inicio en la comunidad que consultan a servicios de urgencias de hospitales de tercer nivel de atención, caracterizar molecularmente y describir los factores de riesgo asociados a la presencia de resistencia a cefalosporinas de tercera generación.

Se realizó un estudio analítico tipo casos y controles durante 12 meses de aislamientos provenientes de 9 hospitales de tercer nivel de complejidad en 3 ciudades de Colombia. Los 9 hospitales eran hospitales generales, cuya admisión se producía primordialmente por el servicio de urgencias, de carácter público (2 instituciones) o privado (7 instituciones). Se incluyeron todos los pacientes de ambos sexos mayores de 18 años con diagnóstico al ingreso de ITU (pielonefritis) de inicio comunitario que requirieran tratamiento hospitalario por orden médica en razón de la gravedad de su presentación en urgencias o por la comorbilidad subyacente y cuyo aislamiento microbiológico incluyera E. coli, K. pneumoniae o Proteus mirabilis. La definición de ITU de inicio comunitario se consideró en todos los pacientes cuyos síntomas se hubieran iniciado al menos 48h previas al ingreso a la institución y no llevaran sonda vesical permanente, ni se hubieran realizado procedimientos quirúrgicos de la vía urinaria en la semana previa o hubieran estado hospitalizados en los últimos 7 días. Si un episodio de ITU fue separado por más de un mes desde el alta hospitalaria previa hasta el nuevo episodio, este se consideró como un nuevo caso.

La captación de los pacientes se realizó mediante una búsqueda activa a partir de los diagnósticos de ingreso y de los hallazgos microbiológicos en cada una de las instituciones. La información de cada uno de los pacientes se obtuvo a partir de la revisión de sus respectivas historias clínicas o por información directa de estos, utilizando un formato de recogida de datos que incluía las siguientes variables: edad, género, comorbilidades, ITU previa (uno o más episodios en los últimos 3 meses), presencia de síntomas, antecedentes quirúrgicos, uso previo de antibióticos (en los últimos 3 meses), tipo y duración del antibiótico.

Todos los aislamientos de E. coli, Klebsiella spp. y Proteus spp. obtenidos a partir de urocultivos en cada una de las instituciones se enviaron al laboratorio de microbiología de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia, para confirmar su identificación y susceptibilidad por método automatizado (Phoenix, BD, Estados Unidos) a los siguientes antibióticos: amikacina, cefepima, cefazolina, cefotaxima, ceftazidima, ceftriaxona, ciprofloxacino, ertapenem, gentamicina, imipenem, meropenem, piperacilina/tazobactam, trimetoprim/sulfametoxazol, amoxicilina-ácido clavulánico y cefoxitina. La susceptibilidad a ampicilina-sulbactam fue determinada por difusión en agar por el método de E-test (AB Biodisk, Solna, Suecia). Para confirmar la presencia de BLEE se utilizó el método de doble disco, y para confirmar la producción de carbapenemasas se utilizó la prueba de Hodge. Las pruebas de susceptibilidad se realizaron de acuerdo a las recomendaciones de manufactura de los paneles (Phoenix, BD, Estados Unidos), y la interpretación de la CIM se realizó siguiendo las recomendaciones de CLSI 201012.

Como control de calidad de las pruebas de susceptibilidad antimicrobiana se utilizaron las cepas de E. coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 y K. pneumoniae ATCC 700603.

En los aislamientos con fenotipo BLEE se evaluó la presencia de los genes blaTEM, blaSHV y blaCTX-M por medio de PCR multiplex13. Los aislamientos positivos para CTX-M se sometieron a una amplificación adicional para identificación de grupos de CTX-M 1, 2, 8, 9 y 2514. Para los aislamientos con fenotipo AmpC se detectó la presencia de betalactamasas AmpC plasmídicas utilizando los iniciadores MOX, CIT, DHA, ACC, EBC y FOX en un ensayo de PCR multiplex15, y en los aislamientos con resistencia a carbapenémicos se evaluó por PCR la presencia de genes codificantes de carbapenemasas blaKPC16, blaIMP y blaVIM17 y blaNDM18. Los productos de amplificación obtenidos fueron secuenciados y analizados con el programa BLAST.

La relación genética de aislamientos de E. coli productores de enzimas CTX-M, SHV y AmpC plasmídicas se realizó por REP- PCR, y la de K. pneumoniae productores de KPC, CTX-M y SHV, por ERIC-PCR utilizando los iniciadores previamente descritos19. Los patrones electroforéticos obtenidos se analizaron usando el software Fingerprinting II (Bio-Rad); para el análisis de agrupamiento se usó el algoritmo UPGMA (unweight pair-group meted with arthmetic averages), con el 1% de optimización y de tolerancia, y los aislamientos con más del 85% de similitud fueron considerados del mismo genotipo.

En los aislamientos de E. coli productores de CTX-M-15 se determinó el grupo filogenético (A, B1, B2 o D) por medio de la amplificación de los genes genes ChuA, YjaA y TSPE4 utilizando los iniciadores descritos por Clermont et al.20. Se seleccionaron para ser identificados los siguientes factores de virulencia como representantes de las 5 clases descritas: FimG/H, papC, usp, SfaD/sfaE, hly y cnf. Para evaluar la resistencia a quinolonas, sulfonamidas y tetraciclinas se detectó por PCR la presencia de los genes qnrA, qnrB y qnrS; sul1, sul2 y sul3; y tetA, tetB y tetC, respectivamente21.

La relación genética de los aislamientos de E. coli con el clon ST131 se determinó de acuerdo con la metodología publicada por Dhanji et al. en 201022 y confirmada por secuenciación directa de los productos de amplificación.

El análisis estadístico incluyó inicialmente un análisis univariado, para conocer la distribución de todas las variables del estudio. Posteriormente se realizó un análisis bivariado para determinar la relación de cada una de las variables de interés clínico con la presencia o no de cualquier tipo de resistencia a cefalosporinas de tercera generación. Para las variables continuas se realizó una prueba de suma de rangos sin signos, y para las variables categóricas se realizó chi cuadrado. Para el análisis de los factores de riesgo de resistencia a cefalosporinas de tercera generación se realizó un análisis multivariado tipo regresión logística, en el que se asociaban las variables que tuvieran alguna relación clínica o que en el análisis bivariado mostraran asociación estadística, como predictoras de resistencia a cefalosporinas de tercera generación. El análisis se realizó con stepwise. Con el mejor modelo predictivo, se calculó el área bajo la curva ROC para conocer la predicción del modelo. Todos los análisis fueron realizados con Stata (versión 11.0, Texas, Estados Unidos).

Se obtuvieron 325 aislamientos provenientes de 323 pacientes. De los pacientes analizados, 18 (5,6%) fueron menores de 50 años y 271 (83,4%) del género femenino, de las cuales 74 (22,8%) estaban en embarazo. La muestra que predominó fue la micción espontánea en 174 pacientes (53,5%), y la sintomatología más frecuente fue disuria en 182 pacientes (56%). Las patologías de base más frecuentes fueron hipertensión arterial en 82 pacientes (25,2%), diabetes mellitus en 68 (21%), insuficiencia cardiaca congestiva en 27 (8,3%), enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) en 26 (8%) y enfermedad renal crónica en 21 casos (6,5%). La ITU previa (uno o más episodios en los últimos 3 meses) se presentó en 94 pacientes (28,9%), de los cuales 62 (66%) habían tenido un episodio y 20 (21,3%) 2 episodios. Se documentó consumo previo de antibióticos en 75 pacientes (23%); los más utilizados fueron cefalosporinas de primera generación (46,7%), ampicilina sulbactam (17,3%) y ciprofloxacino (14,7%).

Tradicionalmente, la presencia de BLEE se ha relacionado con infecciones hospitalarias. Sin embargo, han empezado a emerger aislamientos de E. coli productores de CTX-M-15 como un importante agente causal de infecciones de inicio comunitario, principalmente ITU23. En Colombia, en el año 2010 se describió por primera vez aislamientos de E. coli productores de CTX-M-15 pertenecientes al clon ST1318. En este trabajo se destaca la emergencia de aislamientos de enterobacterias resistentes a cefalosporinas de tercera generación e incluso a carbapenémicos causantes de infecciones de inicio en la comunidad. Adicionalmente, se destaca la presencia de aislamientos de E. coli productores de CTX-M-15 pertenecientes al grupo filogenético B2 (clon pandémico ST131), los cuales provenían de 2 ciudades de Colombia, lo que confirma la circulación y la diseminación de este clon. Si bien en este trabajo solamente se analizaron los factores de virulencia más representativos de E. coli, la frecuencia encontrada de los mismos concuerda con lo informado en la literatura, donde se han descrito como factores importantes en aislamientos extraintestinales y en el clon ST13124.

Otro aspecto relevante en este estudio es la detección de aislamientos de K. pneumoniae productores de KPC-3 en infecciones de pacientes que se encontraban fuera del ambiente hospitalario. La rápida diseminación de K. pneumoniae productora de carbapenemasa tipo KPC se ha convertido en un problema global, y las variantes KPC-2 y KPC-3 son las más reportadas a nivel mundial25. En Colombia, en el año 2006 se describió por primera vez la presencia de KPC-2 en pacientes hospitalizados, y en 2008 el primer brote por KPC-326. A partir de este momento se han informado brotes en hospitales de distintas ciudades del país por K. pneumoniae KPC, pero no existen datos sobre este fenómeno en la comunidad. En este estudio, los 3 aislamientos KPC correspondieron a mujeres de edades avanzadas (72, 77, 91 años), con patologías de base (diabetes mellitus, EPOC, enfermedad renal crónica y cirrosis, entre otras) y sin antecedentes de ITU previa ni de hospitalización un mes antes de su ingreso. Aunque la evidencia en la literatura de este fenómeno en la comunidad es limitada, las características de los pacientes son similares con lo informado en un estudio previo27. Dentro de las explicaciones a este fenómeno, algunos autores lo correlacionan con estancias hospitalarias previas prolongadas27 y factores como la presencia de familiares hospitalizados28.

Es importante resaltar que en Colombia este es el primer reporte de enzimas CMY-2 detectadas en E. coli y asociadas a infecciones de origen comunitario. Según la tipificación, los aislamientos portadores de CMY-2 no presentaron relación clonal, lo que sugiere una ocurrencia esporádica. Sin embargo, estos aislamientos pueden estar asociados con brotes, y no solo han sido aislados en muestras de origen humano, sino también en animales de granja y domésticos29. Los aislamientos de E. coli con fenotipo AmpC y en los cuales no se obtuvo amplificación con los iniciadores para AmpC plasmídicas son probablemente aislamientos con hiperexpresión de AmpC cromosómica.

Diversos autores han publicado como factores de riesgo relacionados con infecciones comunitarias por BLEE el sexo masculino, ser mayor de 65 años, el uso previo de fluoroquinolonas o cefalosporinas de tercera generación, el fallo cardiaco, la diabetes mellitus y la cirrosis hepática, entre otros, además de factores ambientales como el uso de antimicrobianos en alimentos9. En este estudio se observó que la presencia de 2 o más comorbilidades fue el factor asociado a la ITU adquirida en la comunidad.

Para el tratamiento de las infecciones urinarias de la comunidad se han planteado diversos antimicrobianos: fluoroquinolonas (ciprofloxacino), cefalosporinas de tercera generación (ceftriaxona) y, en infecciones no complicadas, el uso de trimetoprim-sulfametoxazol, basándose en las recomendaciones publicadas por diversas sociedades científicas como la Sociedad Americana de Enfermedades Infecciosas (IDSA) o la guía NICE de Gran Bretaña30,31. Sin embargo, este estudio muestra que el uso de fluoroquinolonas y sulfas en el medio local no es eficaz, pues se presentan tasas elevadas de resistencia frente a estas moléculas.

Para pacientes con 2 o más comorbilidades que requieran manejo en cuidado intensivo sería prudente el uso de un antimicrobiano que cubra enterobacterias productoras de BLEE. Sin embargo, es importante señalar que la infrecuente identificación del uso previo de antibióticos puede ser un sesgo de información de este estudio y limita la posibilidad de identificar este antecedente como un factor de riesgo de resistencia a cefalosporinas de tercera generación. Otra limitación que se debe señalar es que solo identificaron pacientes que requirieran hospitalización para el tratamiento de la ITU, lo cual pudo sesgar el factor de riesgo de la resistencia a las cefalosporinas.

Los datos del presente estudio muestran la preocupante emergencia de perfiles de resistencia a cefalosporinas de tercera generación en enterobacterias causantes de infecciones de inicio comunitario, y se evidencia la necesidad de controlar la diseminación de estos uropatógenos, así como determinar el impacto clínico y terapéutico de este problema de salud pública emergente a nivel no solo regional, sino global.

Este estudio fue financiado por un Grant de investigación de la Asociación Colombiana de Infectología y Laboratorios Merck Sharp&dome y convocatoria para apoyo de la investigación Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia.

Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.