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Actividad de antimicrobianos y resistencia en bacterias corineformes causantes de infecciones en humanos

Grupo Especializado:

Jesús Navas1,2, Sana Alibí1, Marta Fernández Martínez2, Carlos Ruiz de Alegría2,3, Itziar Chapartegui2, José Ramos-Vivas2, Concepción Pérez del Molino2,3, Alexis Dorta1, Carlos Salas3, María Eliecer Cano2,3, Jesús Agüero2,3, Jorge Calvo2,3

1Grupo “BIOMEDAGE”. Facultad de Medicina. Universidad de Cantabria. 2Grupo “Epidemiología y mecanismos patogénicos y moleculares de enfermedades infecciosas y Microbiología clínica”. Instituto de Investigación Marqués de Valdecilla (IDIVAL). Santander. 3Servicio de Microbiología. Hospital Universitario Marqués de Valdecilla (HUMV). Santander

navasj@unican.es

Foto de grupo. Grupo «Epidemiología y mecanismos patogénicos y moleculares de enfermedades infecciosas y microbiología clínica»

El equipo está formado por profesores de la universidad de Cantabria, facultativos del hospital Universitario Marqués de Valdecilla e investigadores del IDIVAL. Forma parte de la Red Nacional de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI).

Las principales líneas de investigación son:

– Mecanismos de resistencia a antimicrobianos y epidemiología molecular de bacterias Gram-negativas y Gram-positivas de interés médico.

– Nuevos métodos para el diagnóstico microbiológico basados en la genómica y la proteómica.

– Interacción patógeno-hospedador.

Se presenta un resumen de trabajos recientes realizados con cepas de corinebacterias de origen clínico.

Las corinebacterias pertenecen al género Corynebacterium spp. y poseen una morfología en forma de maza. Son Gram-positivos, no esporulados, catalasa-positivos y su genoma es rico en guanina y citosina. Algunas son bacterias ambientales, pero la mayoría forman parte de la flora de piel y mucosas en humanos y otros mamíferos. Las corinebacterias clínicamente relevantes son Corynebacterium diphtheriae (causante de la difteria) y las corinebacterias no diftéricas. Entre estas destacamos Corynebacterium striatum, Corynebacterium amycolatum y Corynebacterium urealyticum (Bernard, 2012).

La identificación a nivel de especie se realiza mediante técnicas fenotípicas, quimiotaxonómicas y moleculares. El sistema comercial API-Coryne es muy utilizado, pero en ocasiones hay que recurrir a pruebas bioquímicas complementarias para la diferenciación a nivel de especie. Desde hace algunos años se ha implementado la tecnología de espectrometría de masas MALDI-TOF para la identificación bacteriana gracias a su rapidez, fiabilidad y bajo coste. En un estudio preliminar realizado en colaboración con el grupo del profesor Jordi Vila (hospital Clínico, Barcelona) demostramos la efectividad de la aplicación de esta tecnología para la identificación a nivel de especie de una colección de cepas clínicas de Corynebacterium spp, Listeria monocytogenes y Rhodococcus equi (Vila et al., 2012). Los resultados se confirmaron en un estudio realizado con cepas de Corynebacterium spp. aislados en el hospital F. Hached de Sousse (Túnez) (Alibi et al., 2017) y en otro con cepas de Rhodococcus equi de nuestra colección (Ruiz de Alegría et al., 2017). Más del 95% de las cepas se identificaron a nivel de especie correctamente. Cuando no se puede precisar la especie se identifican por secuenciación de los genes rpoB y ARNr 16S. Por otra parte, hay que destacar que la secuenciación del genoma bacteriano es el método más resolutivo para la identificación a nivel de especie, aunque no puede ser aplicado como  método de rutina actualmente por la complejidad que conlleva el análisis de los resultados y su elevado coste.

Interacción entre Corynebacterium striatum y células de epitelio pulmonar humano

La resistencia a los antimicrobianos es uno de los desafíos más importantes a los que se enfrenta la medicina a escala global. El estudio de los mecanismos de la resistencia bacteriana a los antibióticos y su propagación es una línea de investigación prioritaria en nuestro grupo. En relación a la actividad de antimicrobianos y la resistencia, hemos realizado estudios en Corynebacterium striatum, un patógeno oportunista emergente que puede producir una amplia variedad de infecciones en humanos: bacteriemia, endocarditis, meningitis, vaginitis e infecciones del tracto urinario, del tracto respiratorio, heridas, piel y ojos. C. striatum se reconoce como un verdadero patógeno cuando se aísla de muestras tomadas repetidas veces en partes del organismo humano estériles o en catéteres u otros dispositivos. La consideración de si un aislado representa infección, colonización o contaminación se realiza en base al criterio del facultativo. Las infecciones por Corynebacterium spp. se tratan con glicopéptidos (vancomicina y teicoplanina). El linezolid constituye una buena alternativa, porque hasta ahora no se han reportado resistencias. Sin embargo, estos antimicrobianos no siempre están disponibles en todos los hospitales. En un estudio que realizamos en el hospital F. Hached de Sousse (Túnez), nos informaron que el tratamiento de elección para las infecciones por C. striatum en ese hospital es la ampicilina. Sin embargo, analizando la sensibilidad a 16 antimicrobianos de 63 cepas de C. striatum aisladas en ese hospital, encontramos altos niveles de resistencia a beta-lactámicos (el 82,5% de las cepas eran resistentes a penicilina) (Alibi et al., 2017). El tratamiento de una infección debe pautarse en función de los resultados del antibiograma. Aplicando este criterio, se aconseja que las infecciones por C. striatum no sean tratadas de forma empírica con un beta-lactámico. En otro estudio realizado con 64 cepas de C. striatum, aisladas en el hospital Marqués de Valdecilla (Santander), mostramos que la amikacina y la netilmicina (aminoglucósidos) presentaban buena actividad (Navas et al., 2016), por lo que pueden ser prescritos como tratamiento alternativo o complementario de las infecciones por C. striatum, aunque vigilando su toxicidad.

Referencias

Bernard K. (2012). The genus Corynebacterium and other medically relevant coryneform-like bacteria. Journal of Clinical Microbiology 50(10):3152-3158 (https://doi: 10.1128/JCM.00796-12).

Vila J. et al.(2012). Identification of clinically relevant Corynebacterium spp., Arcanobacterium haemolyticum, and Rhodococcus equi by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. Journal of Clinical Microbiology 50(5):1745-1747 (https://doi: 10.1128/JCM.05821-11). 

Alibi S. et al. (2017). Evaluation of the VITEK-MS Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry system for the identification of clinical Corynebacterium species. Revista Española de Quimioterapia 30(1):57-58.

Alibi S. et al. (2017). Occurrence of Corynebacterium striatum as an emerging antibiotic-resistant nosocomial pathogen in a Tunisian hospital. Scientific Reports. 7(1):9704 (https://doi: 10.1038/s41598-017-10081-y).

Ruiz de Alegría et al. (2017). Comparison of the Vitek MS and Bruker Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry systems for identification of Rhodococcus equi and Dietzia spp. Journal of Clinical Microbiology 55(7):2255-2260 (https://doi: 10.1128/JCM.00377-17).

Navas J. et al (2016). Susceptibility to aminoglycosides and distribution of aph and aac(3)-XI genes among Corynebacterium striatum clinical isolates. PLoS One. 2016 Dec 9;11(12):e0167856 (https://doi: 10.1371/journal.pone.0167856).

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