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La aparición y la rápida diseminación de microorganismos cada vez más resistentes a la acción de los antimicrobianos en los servicios de salud, se asocian con aumento de la morbilidad, la mortalidad, la estancia hospitalaria y los costos de la atención sanitaria (1). Por ello, en su estrategia mundial para la contención de esta problemática, la Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda estimular las medidas de prevención de las infecciones para retrasar la aparición de la resistencia, disminuir la diseminación de microorganismos resistentes y, así, reducir el impacto negativo de la resistencia a los antimicrobianos en los pacientes y en los costos de la atención sanitaria (2). En este contexto, la implementación de sistemas de vigilancia es el primer paso y parte fundamental de dicha estrategia.
En 2008, el Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia diseñó un modelo de vigilancia en salud pública que incluía las infecciones asociadas a la atención en salud, la resistencia antimicrobiana y el consumo de antibióticos como problemas prioritarios de salud pública a nivel nacional. En el 2012, el Instituto Nacional de Salud estableció una metodología para la implementación progresiva de estas estrategias de vigilancia y emitió la Circular 045, en la cual se establece la obligatoriedad de la notificación de estas situaciones en todo el territorio nacional.
Por otra parte, el Grupo de Microbiología del Instituto Nacional de Salud se incorporó desde 2010 a la Red Latinoamericana de Vigilancia de la Resistencia a los Antimicrobianos (RELAVRA), cuyo objetivo es obtener información microbiológica confiable, oportuna y reproducible, con el fin de fortalecer la vigilancia mediante la instauración de programas sostenibles de garantía de la calidad.
En el marco del Programa de Vigilancia de la Resistencia Antimicrobiana en las infecciones asociadas a la atención de salud, y con el uso de Whonet, el Grupo de Microbiología incluye la vigilancia de la resistencia a diferentes antimicrobianos en enterobacterias, bacilos Gram negativos y cocos Gram positivos (Staphylococcus spp. y Enterococcus spp.), así como la vigilancia de resistencias inusuales en diferentes bacterias.
El objetivo de este trabajo fue presentar los resultados obtenidos del Sistema Nacional de Vigilancia de la Resistencia Antimicrobiana en las infecciones asociadas con la atención de salud, así como de la notificación a las bases de Whonet y la vigilancia por laboratorio de carbapenemasas a partir del 1° de septiembre de 2012 a 31 de diciembre de 2014 en enterobacterias y los bacilos Gram negativos no fermentadores Pseudomonas spp. y Acinetobacter spp. de pacientes atendidos en unidades de cuidados intensivos y otras áreas de hospitalización de las instituciones de salud que reportan al sistema de vigilancia.
Materiales y métodos
Se hizo un estudio descriptivo y retrospectivo con base en la información recolectada en el Sistema Nacional de Vigilancia en Salud Pública, Sivigila, proveniente de las unidades primarias generadoras de datos (UPGD) que estas remiten a las entidades territoriales correspondientes, las que, a su vez, las hacen llegar al Instituto Nacional de Salud.
Cada una de estas unidades recoge mensualmente los datos microbiológicos de los sistemas automatizados, utilizando el programa Whonet, versión 5.6 (OMS, 2014), previo control de calidad de las bases de datos.
El Sistema Nacional de Vigilancia viene funcionando desde el 1° de septiembre de 2012. En agosto de ese año, los departamentos de Antioquia, Valle del Cauca, Boyacá y Santander comenzaron a enviar la información (30 UPGD en total). En 2013, ingresaron al sistema de vigilancia los departamentos de Meta, Cundinamarca y los distritos de Bogotá y Barranquilla (137 UPGD en total) y, en 2014, se había alcanzado un número de 157 UPGD que notificaban en los ocho departamentos.
En el análisis de la información sobre la resistencia antimicrobiana, se utilizó el programa Whonet, versión 5.6, y se incluyó únicamente el primer aislamiento de cada paciente. Los perfiles de resistencia antimicrobiana se analizaron siguiendo las recomendaciones vigentes del Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2014) (3) para enterobacterias, Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter baumannii.
Aislamientos y caracterización microbiológica
Además de esta vigilancia, el 1° de septiembre de 2012, el Grupo de Microbiología dio inicio al Programa de Vigilancia por el Laboratorio de la Resistencia Antimicrobiana en infecciones asociadas a la atención en salud, en cuyo marco se vigila la resistencia mediada por carbapenemasas en bacilos Gram negativos (enterobacterias, Pseudomonas spp. y Acinetobacter spp.), la resistencia a vancomicina en Staphylococcus spp. y en Enterococcus spp., y resistencias inusuales en diferentes bacterias.
Entre el 1° de septiembre de 2012 y el 31 de diciembre de 2014, se recibieron en el Grupo de Microbiología 1.642 aislamientos (927 de enterobacterias, 614 de Pseudomonas spp. y 101 de Acinetobacter spp.) provenientes de 19 departamentos del país para la detección e identificación fenotípica y genotípica de carbapenemasas. Se confirmó la identificación y se determinó el perfil de sensibilidad de todos los aislamientos recibidos, utilizando el sistema automatizado Vitek 2 Compac(r) (bioMérieux, tarjeta AST-N082, AST N272 y AST N 271) y, además, la técnica de difusión en disco (Kirby-Bauer). La interpretación de los resultados se ajustó a los parámetros vigentes del CLSI (3).
La detección fenotípica de carbapenemasas se hizo mediante el test modificado de Hodge, usando como indicadora la cepa Escherichia coli ATCC 25922, como control positivo la cepa K. pneumoniae ATCC BAA 1705 (positiva para KPC) y, como control negativo, la cepa K. pneumoniae ATCC BAA 1706. La detección de carbapenemasas de tipo serina de clase A se hizo mediante la prueba de sinergia con ácido fenilborónico (APB), usando como control positivo la cepa K. pneumoniae ATCC BAA 1705 (positiva para KPC).
Para la detección de carbapenemasas del tipo de las metalobetalactamasas, se empleó la prueba de sinergia con ácido etilendiaminotetracético-ácido mercaptoacético de sodio (EDTA/SMA) en todos los aislamientos y la cepa K. pneumoniae ATCC BAA 2146 (positiva para NDM) como control positivo.
Caracterización genotípica
El ADN de los aislamientos se obtuvo mediante lisis celular por ebullición. Para la detección de carbapenemasas, se recurrió a una reacción en cadena de la polimerasa (PCR) convencional. La detección de los genes blaKPC, blaGES y blaVIM (4) se hizo mediante PCR múltiple, y la de blaNDM (5), blaIMP (6) y blaOXA-48 (7), con PCR simple. La presencia de carbapenemasas del tipo de las OXA de los subgrupos blaOXA-23, blaOXA-24/40, blaOXA-51, blaOXA-58 (8) y blaOXA-143 (9) en Acinetobacter spp., se evaluó mediante PCR múltiple. Las mezclas para la reacción contenían: solución tampón para PCR 1X, 3 mM de MgCl2 (PCR múltiple para OXA ), 2 mM de MgCl2 (PCR múltiple para KPC, GES y VIM), y 1,5 mM de MgCl2 (PCR simple), 0,2 mM de dNTP y 1 U/µl de Taq ADN polimerasa (Invitrogen, Life Technologies) para la PCR múltiple y 0,5 U/µl de Taq ADN polimerasa (Invitrogen, Life Technologies) para la PCR simple.
Las condiciones de amplificación, las secuencias y la concentración de los iniciadores se describen en el cuadro 1. Las reacciones de PCR se realizaron en los termocicladores T100 y C1000 de Bio-Rad. Los productos de amplificación se visualizaron en geles de agarosa al 1,2 %, teñidos con bromuro de etidio (0,5 µg/ml).
Resultados
En el cuadro 2 se presentan los microorganismos más frecuentemente aislados entre 2012 y 2014 discriminados según el tipo de servicio de salud del cual provenían. Se observó que la frecuencia de microorganismos tuvo un comportamiento idéntico durante los años de estudio. En las unidades de cuidados intensivos predominó K. pneumoniae, seguido de E. coli, P. aeruginosa y Staphylococcus aureus, en tanto que en otras áreas de hospitalización predominó E. coli, seguido de K. pneumoniae, S. aureus y P. aeruginosa. Por otra parte, se observó un incremento en el número de microorganismos reportados.
En los cuadro 3 y cuadro 4 se presentan los perfiles de resistencia más frecuentes en las enterobacterias y en P. aeruginosa y A. baumannii, discriminados según las áreas de hospitalización (unidades de cuidados intensivos y otras). Es importante resaltar que el número de microorganismos sujetos a vigilancia durante 2012 fue mucho menor que el de los demás años, debido a que la vigilancia se inició a partir del mes de agosto de ese año.
Cuadro 3 Perfiles de resistencia en enterobacterias y bacilos Gram negativos no fermentadores en las unidades de cuidados intensivos, 2012-2014
% R: porcentaje de resistencia; n: número de aislamientos
Cuadro 4 Perfiles de resistencia en enterobacterias y bacilos Gram negativos no fermentadores en otras áreas de hospitalización diferentes a las unidades de cuidado intensivo, 2012-2014
% R: porcentaje de resistencia; n: número de aisamientos
Se observó un ligero incremento en la resistencia de E. coli a cefalosporinas de tercera generación en los dos tipos de servicios de atención hospitalaria, siendo mayor en las unidades de cuidados intensivos, con un rango de resistencia entre 20,8 y 26,5 % (CIM50 =1-2 µg/ml); específicamente, se presentó un incremento significativo en la resistencia a la ceftazidima, marcador de resistencia a cefalosporinas de tercera generación, en los tres años de vigilancia (p<0,007). La resistencia a carbapenémicos en las unidades de cuidados intensivos tuvo un comportamiento similar en los años 2012 y 2014, con un promedio de resistencia de 1,8 % (CIM50 =0,5-1 µg/ml), y sin diferencias significativas; sin embargo, se observó una ligera disminución en los porcentajes de resistencia en 2013.
En las otras áreas de hospitalización, se presentó un incremento significativo (p<0,03) en la resistencia a cefalosporinas de tercera generación durante el período vigilado, en tanto que en la resistencia a los carbapenémicos se observó una disminución significativa (p<0,003) en 2014, con un rango de resistencia que osciló entre 0,6 y 0,9 % (CIM50 =0,5-1 µg/ml para ertapenem e imipenem, y CIM50 =0,25-8 µg/ml para meropenem).
Klebsiella pneumoniae presentó porcentajes similares de resistencia a cefalosporinas de tercera generación en los años de vigilancia, con un promedio de 37,5 % en las unidades de cuidados intensivos y de 36,8 % (CIM50 =1-8 µg/ml) en otras áreas de hospitalización. La resistencia a carbapenémicos en las primeras aumentó significativamente (p<0,004): para ertapenem pasó de 9,3 % en 2012 a 14,6 % en 2014 (CIM50 =0,5-1 µg/ml); sin embargo, en otras áreas de hospitalización, la resistencia fue menor comparada con la registrada en las unidades de cuidados intensivos, pues alcanzó una resistencia de 12,5 % (CIM50 =0,5-4 µg/ml).
Se analizó la resistencia en Providencia rettgeri, ya que en esta enterobacteria se ha detectado el mayor número de metalobetalactamasas de tipo NDM durante la vigilancia, y se observó que, a pesar del bajo número de aislamientos notificados, en las unidades de cuidados intensivos se presentaron porcentajes elevados de resistencia a cefalosporinas de tercera generación, con un promedio de 56,1 %, aunque sin diferencias significativas (CIM50 =4-64 µg/ml) comparado con el de otras áreas de hospitalización, cuyo promedio de resistencia fue de 34,3 % (CIM50 =1-8µg/ml).
En A. baumannii se evidenció una mayor resistencia a carbapenémicos en las unidades de cuidados intensivos, con un incremento significativo en los tres años de vigilancia (p<0,02), que alcanzó un promedio de 53,8 % (CIM50 =16 µg/ml) en 2014, en tanto que en otras áreas de hospitalización no se observó un incremento significativo en la resistencia a esta familia de antibióticos, la cual osciló entre 46,4 y 47,2 %; sin embargo, la CIM50 para 2014 fue menor que la reportada en las unidades de cuidados intensivos (CIM50 =1 µg/ml).
Los porcentajes de resistencia a carbapenémicos en P. aeruginosa fueron más altos en las unidades de cuidados intensivos, con una resistencia promedio de 32,4 % (CIM50 =1-2 µg/ml), que en las otras áreas de hospitalización, cuya resistencia promedio fue de 22,8 % (CIM50 =1-2 µg/ml).
En los datos reportados sobre resistencia antimicrobiana entre 2012 y 2014, se evidenciaron altos porcentajes de resistencia a carbapenémicos en K. pneumoniae; en la figura 1 se presenta la tendencia de este fenotipo de resistencia a carbapenémicos durante los años de vigilancia, observándose en el primer año un alto porcentaje de resistencia, el cual alcanzó 11 %, en los dos tipos de servicio hospitalario considerados, a pesar del bajo número notificado de microorganismos. Se destaca la disminución de la resistencia a imipenem y meropenem en 2013, aunque la tendencia general al incremento de la resistencia a esta familia de antibióticos se mantuvo.
Fuente: Sistema Nacional de Vigilancia de Resistencia Antimicrobiana en IAAS. Grupo de Microbiologia, Dirección Redes en Salud Pública, Instituto Nacional de Salud Fenotipos de resistencia kpn_etp: K. pneumoniae resistente a ertapenem; kpn_ipm: K. pneumoniae resistente a imipenem; kpn_mem: K. pneumoniae resistente a meropenem. UCI: Unidad de cuidados intensivos. No UCI: servicio de hospitalización. % R: porcentaje de resistencia
Figura 1 Fenotipo de la resistencia a carbapenémicos en K. pneumoniae por área de hospitalización, 2012-2014
Según los datos del programa de vigilancia por laboratorio de la resistencia antimicrobiana en las infecciones asociadas a la atención de salud, K. pneumoniae fue la enterobacteria que más frecuentemente se identificó (n=468), seguida de Enterobacter cloacae (n=195), E. coli (n=110), P. rettgeri (n=44) y Serratia marcescens (n=43).
Entre las enterobacterias, la KPC fue la carbapenemasa más prevalente (70,3 %; n=574), seguida de las metalobetalactamasas NDM (7 %; n=57) y VIM (2,8 %; n=23); la KPC se detectó en la mayoría de especies analizadas, excepto en Morganella morganii y Providencia spp.; la NDM se identificó principalmente en P. rettgeri y Klebsiella spp., en tanto que la VIM se detectó en Klebsiella spp. y Enterobacter spp., la IMP en P. rettgeri y la GES en Citrobacter spp. Las combinaciones identificadas fueron la de KPC y GES (n=6), KPC y VIM (n=6), y KPC y NDM (n=3). En 17,8 % (n=145) de los aislamientos la resistencia a carbapenémicos no se asoció con la producción de carbapenemasas (cuadro 5)
Cuadro 5 Distribución de carbapenemasas en enterobacterias
n: número de aislamientos; S: sensible a carbapenémicos; R: resistente a carbapenémicos *Aislamientos en los cuales la resistencia a carbapenémicos no se asoció con la producción de carbapenemasas
En Pseudomonas spp., las carbapenemasas más identificadas fueron la VIM (n=229) y la KPC (n=114). Las combinaciones identificadas fueron las de KPC y VIM (n=27), VIM y GES, y KPC y GES, en dos aislamientos cada una. En 33,7 % (n=191) de los aislamientos, la resistencia a carbapenémicos no se asoció con la producción de carbapenemasas (cuadro 6).
Cuadro 6 Distribución de carbapenemasas en Pseudomonas spp.
n: número de aislamientos; S: sensible a carbapenémicos; R: resistente a carbapenémicos
*Aislamientos en los cuales la resistencia a carbapenémicos no se asoció con la producción de carbapenemasas
En Acinetobacter spp. se observó el predominio de la carbapenemasa OXA-23 (n=87), y, además, se destacó la presencia de NDM en tres aislamientos y de las combinaciones de OXA-23 y NDM, KPC y OXA-23, y OXA-24 y OXA-143, en un aislamiento cada una (cuadro 7).
Cuadro 7 Distribución de carbapenemasas en Acinetobacter spp.
n: número de aislamientos; S: sensible a carbapenémicos; R: resistente a carbapenémicos
La distribución geográfica de las carbapenemasas durante el periodo analizado se presenta en la figura 2. Se observó que las carbapenemasas KPC, VIM y OXA-23 estaban ampliamente diseminadas; la NDM solo se identificó en cinco departamentos: Antioquia, Cundinamarca (incluidos los aislamientos de Bogotá), Santander, Norte de Santander y Valle del Cauca. La carbapenemasa IMP se detectó únicamente en Bogotá y, la GES, en Antioquia.
Figura 2 Distribución geográfica de los aislamientos de microorganismos productores de carbapenemasas en Colombia, septiembre de 2012 a diciembre de 2014
La distribución geográfica de las combinaciones se presenta en la figura 3. La combinación de KPC y VIM fue la de mayor distribución en el país, seguida de NDM y KPC (Nariño, Norte de Santander y Valle del Cauca), y KPC y GES (Antioquia, Norte de Santander y Santander). Las combinaciones con las carbapenemasas OXA del subgrupo OXA23 se identificaron en tres departamentos (una por departamento) y solo se detectó la de dos carbapenemasas oxacilinasas en Norte de Santander.
Discusión
Los sistemas de vigilancia han demostrado ser una estrategia efectiva para detectar tempranamente las cepas emergentes o aquellas con mecanismos de resistencia de importancia en salud pública; además, permiten conocer los perfiles de sensibilidad, la tendencia de la resistencia, la transmisión y la expresión de los genes de resistencia en varias poblaciones de bacterias, con lo cual es posible orientar las decisiones terapéuticas, la implementación de cambios en las prácticas de prescripción de antibióticos y las intervenciones de control de infecciones para contener la resistencia en el ámbito hospitalario (10).
Los datos que se presentan en este informe evidencian, en general, una mayor resistencia de los principales fenotipos de enterobacterias y bacilos Gram negativos no fermentadores en las unidades de cuidados intensivos. En el 2014, se observó en E. coli una resistencia a la ceftazidima, marcador de las cefalosporinas de tercera generación, de 24,6 % en las unidades de cuidados intensivos y de 20,3 % en otras áreas de hospitalización. Tales porcentajes superan lo reportado en el informe anual de 2010 por la Red de Monitoreo o Vigilancia de la Resistencia a los Antibióticos de la Organización Panamericana de la Salud, la cual incluye 20 países de Latinoamérica, pues la resistencia a la ceftazidima se ubicó en un rango de 8 a 42 %, siendo Panamá el país con los más bajos porcentajes de resistencia (8 %), y Cuba y Perú, los que reportaron los porcentajes más altos (>30 %) (11).
En cuanto a K. pneumoniae, los más altos porcentajes de resistencia a carbapenémicos se registraron en las unidades de cuidados intensivos, observándose un incremento en la resistencia entre 2012 y 2014, ya que pasó de 9,3 a 14 %, porcentaje que superó lo reportado por otros autores (12,13), pero fue menor que el reportado por otras redes de vigilancia locales, el cual fue de 17 a 20 %, en 2013 (14,15), aunque en otra áreas de hospitalización la resistencia fue menor (12,7 %).
La rápida diseminación de aislamientos de enterobacterias productoras de carbapenemasas se ha convertido en un problema de salud pública debido a las pocas opciones terapéuticas para tratar las infecciones que causan. En el 2006, se describió por primera vez en Colombia la presencia de KPC-2 (16) en pacientes hospitalizados y, en 2008, se reportó el primer brote por KPC-3 (17). Este incremento en la prevalencia ha ocurrido simultáneamente con el aumento en las tasas de resistencia a carbapenémicos en diferentes especies de enterobacterias (18). Colombia es considerada como una región endémica para KPC (18) y, en el presente informe, fue la carbapenemasa más frecuentemente detectada en estos microorganismos (70,3 %), lo cual coincide con lo reportado en otros sistemas de vigilancia como el de Chile (32 de 34 aislamientos de KPC analizados) (19) y el de Canadá (89,3 %; n=742 aislamientos) (20).
Con respecto a otras carbapenemasas, la NDM se reportó por primera vez en el país en 2012, con una prevalencia mayor de la reportada en otros estudios de vigilancia (Chile y Canadá) (20). En Colombia, se detectó principalmente en P. rettgeri (66,7 %) y en Klebsiella spp. (21,1 %), y sigue presentándose principalmente en P. rettgeri (21); también, se ha reportado en Argentina, Brasil, México y Uruguay (http://www.paho.org/hq/index.php?option=com_docman&task=doc_view&gid=24472).
En el periodo de vigilancia analizado en el presente estudio, se detectó por primera vez la carbapenemasa IMP en un aislamiento clínico, aunque esta enzima ya había sido reportada en el país en 2006, en un aislamiento de Salmonella enterica proveniente de muestras de alimentos recolectadas en la costa Caribe (22). También, se detectó por primera vez la GES, la cual también se ha reportado en Brasil y Canadá (23,24).
Según los datos analizados, la resistencia a carbapenémicos en A. baumannii y P. aeruginosa fue mayor en las unidades de cuidados intensivos, con un promedio de 53,2 % y 32,4 %, respectivamente, siendo menores los porcentajes reportados en el sistema de vigilancia de Chile (42,7 % y 18,5 %, respectivamente) (25). Las carbapenemasas más frecuentemente detectadas en Pseudomonas spp fueron la VIM y la KPC, en una relación de 2 a 1, respectivamente. En Colombia estas dos enzimas son endémicas en Pseudomonas spp (26,27). Además, se detectó por primera vez la presencia de GES y un aislamiento portador de NDM, enzima que se considera poco frecuente en este microorganismo (28).
Por otra parte, en Acinetobacter spp la OXA-23 fue la carbapenemasa más frecuentemente identificada, lo que coincide con lo reportado en otros estudios en el país (29,30). Asimismo, se detectó por primera vez la OXA-143, enzima previamente identificada en Brasil, Estados Unidos y Honduras (31,32), así como la NDM y la KPC en Acinetobacter spp.
Durante el periodo de vigilancia analizado, se detectaron algunos casos de combinaciones en enterobacterias, Pseudomonas spp. y Acinetobacter spp., siendo la principal la de KPC y la VIM en Pseudomonas spp. y en enterobacterias, combinación que ya había sido reportada en el país (figura 3) (26,27,33-35). Por primera vez se detectaron en el país combinaciones de NDM (KPC y NDM, y NDM y OXA-23), aunque en otros países ya se habían reportado (36,37). Asimismo, se identificaron por primera vez las combinaciones de KPC y GES, VIM y GES, KPC y OXA-23, VIM y OXA-23, y OXA-24 y OXA-143. Por lo general, los aislamientos que presentan combinaciones tienen mayor resistencia, lo cual limita las opciones terapéuticas. Además, la amenaza de diseminación de este tipo de microorganismos en los hospitales es preocupante.
Estos hallazgos evidencian un problema de salud pública debido a la alta prevalencia de la resistencia de las enterobacterias y bacilos Gran negativos no fermentadores a los antibióticos de importancia hospitalaria.
Se detectó la circulación de KPC y VIM en los departamentos que hacen parte del sistema nacional de vigilancia. Aunque la presencia de NDM se reportó recientemente en el país, el número de casos va en aumento en las diferentes regiones y ha adquirido características endémicas.
De ahí, la necesidad de fortalecer las estrategias de vigilancia, prevención y control a nivel local, para evitar la diseminación de patógenos multirresistentes en el ambiente hospitalario. Asimismo, es indispensable mantener una articulación continua entre el laboratorio de microbiología, el comité de infecciones y el comité clínico, con el fin de detectar oportunamente estos perfiles de resistencia.
