Bacterias resistentes a los antibióticos carbapenems y como identificarlas

Antes de iniciar, como todo documento científico necesita una introducción, es necesario explicar de que tratan los antibióticos carbapenems antes de conocer el porqué cse generan bacterias resistentes a los carbapenems.

Los fármacos carbapenémicos son antibióticos de amplio espectro. Es decir, son eficaces frente a casi todos los tipos de bacterias, incluyendo bacterias que son resistentes a muchos otros antibióticos de uso común. Por eso, la importancia de este tipo de fármacos, ya que, si la bacteria ha generado resistencia a los antibióticos de uso común es muy probable que acuda a los carbapenems.

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Tras la breve introducción surge la pregunta ¿Alguna vez has escuchado que existan bacterias resistentes al carbapenems ? Si no lo has escuchado, no hay de que alarmarse, porque a continuación, le explicaremos como funcionan los mecanismos de resistencia y cómo podría implementar una metodología de prevención y control para este tipo de bacterias.

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Más detalles sobre los carbapenems

Tal y como explicamos al inicio, los fármacos carbapenémicos son antibióticos de amplio espectro. Pero también, son conocidos como antibióticos betalactámicos debido a que tienen una estructura química llamada anillo betalactámico (anillo heterocíclico de cuatro átomos, tres de carbono y uno de nitrógeno).

El mecanismo de los betalactámicos consiste en la inhibición de la síntesis de la pared bacteriana, interfiriendo en la síntesis del peptidoglicano mediante un bloqueo en la última etapa de su producción (transpeptidación) pero también actúan activando la autolisina bacteriana endógena que destruye el peptidoglicano.

Penicillina betalactámico

Ilustraciones del mecanismo betalactámico

Tipos de carbapenems:

Dentro de la lista de carbapenems explicaremos la función de cada uno de los fármacos utilizados para combatir bacterias resistentes a los carbapenems y a la mayoría de antibióticos:

  • Doripenem: Antibiótico mediante inyección encargado de combatir infecciones graves de las vías urinarias, riñón y abdomen.
Riñón enfermo
Bacteria en estómago
Bacteria en vías urinarias
  • Ertapenem: Antibiótico utilizado para combatir infecciones serias que incluyen neumonía e infecciones del tracto urinario, piel, pie diabético, ginecológicas, pélvico y abdominales (área del estómago) ocasionadas por la bacteria. También se utiliza para prevenir infecciones después de una cirugía colorrectal.
Riñón infectado
Bacteria en piel
Pie diabético
  • Imipenem: Antibiótico utilizado para tratar infecciones que afectan a las válvulas y revestimiento del corazón; al tracto respiratorio; al tracto urinario; abdominales; ginecológicas; de la sangre; de la piel; de los huesos y de las articulaciones.
Corazón
Pulmones enfermos
Problema de corazón
  • Meropenem: Antibiótico utilizado para tratar infecciones de la piel y abdominales (área del estómago) causadas por bacterias y meningitis (infección de las membranas que rodean el cerebro y la columna vertebral) en adultos y niños menores de 3 meses de edad.
Estómago
Columba vertebral
Cerébro

Cabe resaltar que los fármacos carbapenémicos deben administrarse mediante inyección. Y, a menudo se usan en conjunto con aminoglucósidos para tratar algunas infecciones graves porque su uso combinado mejora la eficacia de ambos antibióticos. Pero, tras un uso elevado de los carbapenémicos ha llevado a que se generen sepas bacterianas que cuentan con un mecanismo de resistencia a los antibióticos tal y como lo expresaremos en el siguiente apartado.

Mecanismos de resistencia a los antibióticos carbapenémicos

Estos mecanismos de resistencia se generan cuando una bacteria empieza a generar una resistencia a los antibióticos se utiliza como último recurso los carbapenems, pero en ocasiones estas bacterias gramnegativas generan una resistencia incluso a los antibióticos carbapenémicos.

La forma efectiva de identificar que es una bacteria gramnegativa se debe a la distinción de color que adquieren después de aplicarles un proceso químico denominado tinción de Gram, tiñéndose de rojo mientras que, su contraposición las bacterias grampositivas se tiñen de azul debido a que sus paredes celulares sin distintos.

Por último, los principales mecanismos de resistencia de las bacterias gramnegativas hacía los antibióticos son:

    • Disminución de la permeabilidad del antibiótico a través de la membrana externa debido a la disminución en la expresión de porinas.
    • Aumento de la expulsión del antibiótico mediada por la activación de las bombas de flujo
    • Modificación o mutación del sitio blanco del antibiótico
    • Producción de carbapenemasa
Disminución de la permeabilidad del antibiótico a través de la membrana externa debido a la disminución en la expresión de porinas:

Las porinas son canales proteicos de la membrana externa de las bacterias gramnegativas que participan en el transporte de moléculas hidrofílicas desde el medio externo al espacio periplasmático. Luego, los carbapenems llegan al espacio periplasmático pasando a través de porinas.

Cuando existe una mutación del gen de las porinas puede producir proteínas alteradas no funcionales o pueden disminuir su expresión, generando bacterias mutantes deficientes en porinas, las cuales presentan una baja permeabilidad al paso de moléculas hidrofílicas como los carbapenem.  De esta manera, la velocidad de acumulación de los carbapenem en el espacio periplasmático disminuye notablemente.

Porina vista superior
Porina vista lateral
Aumento de la expulsión del antibiótico mediada por la activación de las bombas de flujo

Las bombas de flujo son estructuras proteicas capaces de expulsar del citoplasma y del periplasma bacteriano, compuestos tóxicos para la bacteria, como los antibióticos.

Estas bombas pueden ser permanentes (expresión constitutiva) o intermitentes (expresión que puede inducirse), pero cabe resaltar que las bacterias con una bomba de flujo usualmente no son capaces de expulsar el imipenem.

Modificación o mutación del sitio blanco del antibiótico

El sitio blanco de los carbapenem, y de todos los β- lactámicos, son las proteínas unidoras de penicilinas (PUP). Estas macromoléculas hacen parte de la membrana citoplasmática y participan en la síntesis de la pared bacteriana.

Este tipo de proteína puede sufrir modificaciones moleculares que disminuyen su afinidad con los β-lactámicos, produciendo un rechazo a los antibióticas.

Producción de carbapenemasa

Las enterobacterias productoras de carbapenemasas (en abreviatura, EPC) son un subtipo de enterobacterias que son capaces de producir carbapenemasas, unas enzimas que en la mayor parte de los casos hacen que la enterobacteria sea resistente a los carbapenems.

De este modo hay que prever el disminuir lo mayor posible el contagio de este tipo de bacterias resistentes a los antibióticos carbapanémicos. Por eso, a continuación mostraremos la principal vía de transmisión de estas bacterias para que lo tome en cuenta.

Mecanismos de transmisión de enterobacterias resistentes al carbapenems

    1. Transmisión por contacto: se produce generalmente por las manos del personal sanitario que actúan de vehículo al no realizarse una correcta higiene después de explorar o atender al paciente.
    2. Manipulación incorrecta de dispositivos médicos: Una manipulación errónea de vías vasculares, catéteres urinarios, bombas de perfusión, entre otros.
    3. Mala higiene: Una higiene deplorable de parte del personal de salud encargado del cuidado del paciente puede producir un contagio por contacto con un dispositivo, superficie o ambiente contaminado.
Wash hands

Medidas de prevención y control

Según la CDC (Centros para el Control y Prevención de Enfermedades) se recomiendan ocho medidas principales para prevenir la transmisión de estas entero bacterias resistentes al carbapenems. Estas son:

  1. Higiene de manos: Es el primer paso para evitar la transmisión de estas bacterias de un portador a otro. Acciones a realizar:
      • Promover la higiene de manos.
      • Monitorizar su cumplimiento.
      • Asegurar el abastecimiento de soluciones alcohólicas.
  2. Precaución de contacto en el sistema de salud:
      • Asegurar la provisión de batas y guantes.
      • Monitorizar el uso adecuado de los mismos.
  3. Educación y formación del personal de salud:
      • Educar sobre los métodos y actividades a realizar para evitar contagios.
  4. Control adecuado de dispositivos como catéteres, sondas, entre otros:
      • Busca disminuir el uso de estos dispositivos en pacientes ya que pueden generar contagios por su contacto directo con el paciente.
  5. Aislamiento de pacientes infectados:
      • Aislar al paciente que se encuentre infectado para evitar la propagación de la bacteria.
      • Asignar personal exclusivo y experimentado de ser el caso.
  6. Notificación rápida a los pacientes infectados:
      • Evitar más contagios al comunicar de manera breve al paciente infectado.
  7. Política antimicrobiana adecuada:
      • Plan de prevención y control de parte de cada país.
  8. Despistaje de pacientes infectados o colonizados:
      • Monitoreo constante a pacientes infectados.

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Vinicio Contreras - Jefe de Línea de productos de inmunoensayo y pruebas rápidas
Vinicio Contreras
Jefe de Línea - Inmunoensayo
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Vinicio tiene lleva más de 5 años con ReactLab y trabajaba antes como Coordinador de Banco de Sangre en la Cruz Roja. Utiliza su amplio conocimiento para educar a sus compañeros y a los clientes sobre la mejor manera de usar nuestros productos.

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