| La aparición de antibiorresistencias entre los microorganismos, tanto patógenos como comensales, es un problema que genera una creciente preocupación en todo el mundo, ya que este fenómeno es responsable de la pérdida de eficacia de los antibióticos frente a enfermedades infecciosas que habitualmente tenían cura.
Es por ello que llevar a cabo un control adecuado de la existencia de estos microorganismos, conociendo cuáles son e incluso qué sensibilidad presentan frente a los antibióticos, resulta de gran importancia de cara a frenar su expansión y gestionar de una forma más eficiente los eventuales brotes que puedan producirse en las explotaciones porcinas. |
La creciente preocupación sobre la generación de resistencias antibióticas existente en la actualidad, junto con las pautas de la Agencia Europea del Medicamento hacia una reducción en la administración de antibióticos, una mejor selección de la terapia antibiótica efectiva mediante la realización de antibiogramas y la categorización de los antibióticos para su administración en medicina humana/veterinaria (EMA, 2020), han sido responsables de una reducción ostensible de su consumo en ganadería (EFSA, 2021). Sin embargo, las antibiorresistencias todavía son responsables de un elevado número de decesos anualmente (O´Neill, 2014; Wall et al., 2016; WHO, 2019; WHO, 2021).
Teniendo en cuenta que la administración de antibióticos en producción animal es en muchos casos necesaria para mantener un adecuado estatus sanitario y un buen nivel productivo, encontrar un equilibrio entre ambos aspectos puede resultar difícil.
| Un conocimiento más profundo de los efectos que los tratamientos terapéuticos con antibióticos tienen sobre poblaciones bacterianas, como la microbiota intestinal y genital de individuos tratados, podría resultar de gran ayuda en el momento de tomar la decisión de seleccionar el tratamiento más adecuado y gestionar de forma más eficiente las implicaciones posteriores del mismo. |
Entre estas bacterias, los enterococos resistentes a la vancomicina (VRE) y las enterobacterias productoras de betalactamasas de espectro extendido (ESBL) son consideradas una amenaza para la salud pública (Fournier et al., 2012; Adler et al., 2016; Madec et al., 2017; EFSA, 2021).
| ENTEROCOCOS RESISTENTES A LA VANCOMICINA (VRE)
Los enterococos forman parte de la microbiota de animales y humanos, siendo bacterias ubicuas que se pueden encontrar en agua, suelos y plantas (Novais et al., 2013), pudiendo diseminarse a través de heces, alimentos contaminados o por contacto directo con animales (Novais et al., 2013; Nilsson et al., 2012).
Puesto que la vancomicina es uno de los antibióticos de elección para el tratamiento de infecciones causadas por enterococos multirresistentes en medicina humana, la presencia de VRE en animales es especialmente preocupante (Hammerum, 2012) y su uso en Medicina Veterinaria está prohibido de acuerdo a la categorización de la EMA (EMA, 2020). |
ENTEROBACTERIAS PRODUCTORAS DE BETALACTAMASAS DE ESPECTRO EXTENDIDO (ESBL)
Las enterobacterias forman parte de la microbiota habitual del tracto gastrointestinal de animales y humanos, y uno de sus principales mecanismos de resistencia es a través de la producción de β-lactamasas (Doi et al., 2017). Es por ello que los ESBL son de especial importancia, ya que son capaces de contrarrestar el efecto de la mayor parte de los β-lactámicos, a excepción de los carbapenems y cefamicinas (Tamta et al., 2020). Los ESBL se han encontrado frecuentemente en animales de granja, entre ellos el porcino (Stefani et al., 2014), desde donde pueden pasar a humanos.
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Puesto que el grado de resistencias a antibióticos detectado en animales de producción se ha relacionado con la administración de antibióticos, se puede hablar de la existencia de [registrados]una presión positiva hacia la selección de bacterias resistentes (Tan et al., 2018; Aasmäe et al., 2019).
La enrofloxacina es una fluoroquinolona utilizada para el tratamiento de un amplio rango de enfermedades en Medicina Veterinaria, pasando por infecciones respiratorias y gastrointestinales en cerdos (De Smet et al., 2020) y, puesto que podría afectar de forma directa a la microbiota comensal, podría ser responsable de la selección de bacterias resistentes (De Smet et al., 2020).
| Es por ello que el objetivo de este trabajo fue evaluar el impacto del tratamiento con enrofloxacina vía intramuscular en cerdos sobre la aparición de VRE y ESBL en mucosa genital y rectal. |
NUEVOS AVANCES EN IDENTIFICACIÓN MICROBIANA
Actualmente, existe una gran variedad de métodos para la identificación microbiana, desde las tradicionales galerías de identificación bioquímica hasta los más novedosos métodos de identificación cromatográfica.
Entre este abanico de métodos, los sistemas automatizados de identificación microbiana*, destacan por su versatilidad y la posibilidad de llevar a cabo no solo la identificación sino también el estudio de la susceptibilidad antibiótica de un amplio abanico de microorganismos de una forma precisa, barata y rápida.
*Vitek®2 Compact (BioMérieux, Marcy-l’Étoile, Lyon, Francia)
La rapidez en el diagnóstico del agente causal de una infección no solo reduce la morbilidad y mortalidad, sino que puede ser clave a la hora de frenar la propagación de la infección.
Tanto para llevar a cabo la identificación como la evaluación de la sensibilidad antibiótica, estos equipos realizan diversas pruebas bioquímicas reunidas en tarjetas de identificación que se inoculan de forma sencilla y estandarizada con un cultivo procedente de la muestra a identificar.
LAS TARJETAS DE IDENTIFICACIÓN SON ECONÓMICAS, FÁCILES DE USAR Y GENERAN POCOS RESIDUOS EN COMPARACIÓN CON OTROS MÉTODOS, ADEMÁS DE MINIMIZAR SITUACIONES DE CONTAMINACIÓN CRUZADA CON AEROSOLES, SALPICADURAS, VERTIDOS O CONTACTO
| Una vez obtenidos los resultados, el equipo conecta de forma automática con las bases de datos que tiene asociadas para dar el resultado requerido, que se recibe de forma inmediata tras finalizar la identificación.
Se trata de un equipo automatizado, eficiente e innovador, de fácil manejo y de gran utilidad en su campo, ya que, además de todas estas características, mejora el flujo de trabajo al reducir los tiempos de espera para la identificación microbiana o la evaluación de la resistencia antibiótica de los microorganismos deseados. |
Puesto que es capaz de identificar una amplia gama de microorganismos (bacterias gram-positivas, gram-negativas, levaduras y otros), ofreciendo un alto grado de discriminación entre especies y bajas tasas de resultados erróneos o no concluyentes, se trata de un sistema muy adecuado para su propósito. De hecho, está siento ampliamente utilizado en:
- Laboratorios de diagnóstico clínico, del sector agroalimentario, ambientales y otros para la identificación microbiana (Lim et al., 2015; Matajira et al., 2020; Morka et al., 2018).
- La evaluación de la sensibilidad antibiótica (Founou et al., 2019, Gundran et al., 2020).
- La gestión de infecciones bacterianas (Taipa et al., 2008).
- La gestión de resistencias antimicrobianas en diversos ámbitos (Gundran et al., 2020; Mittal et al., 2018).
- La detección de resistencias específicas (Dégi et al., 2019; Hwang et al., 2009).
- El estudio de infecciones fúngicas (Chun et al., 2019).
EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE LA ENROFLOXACINA SOBRE LA MICROBIOTA PORCINA
A pesar de que son muchas las aplicaciones que los sistemas automatizados de identificación microbiana pueden tener, puesto que existe una preocupación creciente y generalizada por el incremento en las poblaciones de bacterias resistentes en animales de producción y su potencial transmisión a humanos, en el Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2) en colaboración con la Universidad de la Rioja se planteó un estudio en el que se evaluase el impacto del tratamiento con enrofloxacina sobre la generación de resistencias, tanto en la microbiota intestinal como en la de la mucosa genital de un grupo de cerdos.
En este sentido, en muchas ocasiones, la generación de este tipo de bacterias viene ligada a la presión selectiva ejercida por los tratamientos antibióticos y conocer su impacto podría ser de gran ayuda a la hora gestionar de forma más adecuada su uso.
Para ello, se planteó un estudio en el que 12 cerdos recibieron una pauta completa de enrofloxacina vía intramuscular y, tras finalizar el tratamiento, se fueron tomando muestras de la mucosa rectal y genital a intervalos predeterminados dentro del periodo de supresión para llevar a cabo la identificación de microorganismos comúnmente utilizados en el estudio del efecto de los tratamientos antibióticos sobre la generación de antibiorresistencias en producción porcina:
- Enterococos resistentes a la vancomicina (VRE)
- Poblaciones productoras de betalactamasas de espectro extendido (ESBL)
EL ESTUDIO PERMITIÓ PERFILAR LA IMPLICACIÓN DEL TRATAMIENTO INTRAMUSCULAR CON ENROFLOXACINA EN LA SELECCIÓN DE VRE Y ESBL
DISEÑO EXPERIMENTAL
Una vez finalizado el tratamiento, se tomaron muestras de la mucosa genital y del recto, utilizando un hisopo estéril, a lo largo de todo el periodo de supresión.
La Tabla 1 muestra los días en los que se tomaron muestras tras la finalización del tratamiento.
AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN BACTERIANA
De cara al aislamiento bacteriano, se utilizaron CHROMID® VRE y CHROMID® ESBL (BioMérieux, Marcy l’Etoile, France), que se sembraron e incubaron a 37°C durante 24h en condiciones de aerobiosis para la selección de E. faecium y E. faecalis resistentes a vancomicina y enterobacterias productoras de ß-lactamasas, respectivamente.
Las colonias sospechosas se confirmaron mediante el sistema automatizado de identificación microbiana. Todos estos métodos son fiables para la identificación de E. faecalis, E. faecium, E. coli y K. pneumoniae (Fang et al., 2012; Bilecen et al., 2015).
PARA CALCULAR EL PORCENTAJE DE ANIMALES CON MICROBIOTA RESISTENTE, SE CONSIDERARON POSITIVOS LOS ANIMALES QUE ALBERGABAN AL MENOS UN TIPO DE MICROORGANISMO RESISTENTE
RESULTADOS
ENTEROCOCOS RESISTENTES A LA VANCOMICINA (VRE )
La Gráfica 1 muestra el porcentaje de animales con aislados VRE en muestras de mucosa rectal.
| GRUPO CONTROL
En el grupo control, que no recibió ningún tratamiento antibiótico y se crio en condiciones libres de antibióticos, se detectó E. faecium en el 75% de los animales en los días 0 y 14, y E. faecalis en el 50% y 25%, respectivamente (C0, C14). |
GRUPO EXPERIMENTAL
En los cerdos tratados con enrofloxacina, E. faecium resistente a la vancomicina (VRE) se detectó en el 83% de los animales en los días 0 y 7 y en el 100% en el día 4, mientras que E. faecalis se detectó únicamente en el 25% de los animales en el día 0. |
La Gráfica 2 muestra el porcentaje de animales en los que se detectaron VRE en muestras de mucosa genital de animales tratados intramuscularmente con enrofloxacina.
- E. faecium se detectó en el 17-50% de los animales en función del día de muestreo.
- Únicamente se detectó E. faecalis en el día 3 en el 17% de los animales.
POBLACIONES PRODUCTORAS DE BETALACTAMASAS DE ESPECTRO EXTENDIDO (ESBL)
La Gráfica 3 muestra el porcentaje de animales en que se detectaron E. coli y K. pneumoniae productoras de ß-lactamasas (ESBL) en mucosa rectal.
| E. coli ESBL
Mientras que en los animales no tratados no se detectó E. coli ESBL, sí se detectó en el 25% de los tratados en el día 0, en el 17% en los días 3 y 4 y en el 33 y 50% en los días 5 y 7, respectivamente. |
K. pneumoniae ESBL
K. pneumoniae ESBL se detectó en los animales control no tratados, en los días 0 y 14, en un 25 y 50% de los animales, y en un 17% de los animales tratados en los días 4, 6 y 7, respectivamente. |
La Gráfica 4 muestra el porcentaje de animales en los que se aislaron E. coli y K. pneumoniae ESBL de mucosa genital.
| E. coli ESBL
E. coli ESBL no se detectó en el grupo control, mientras que sí se encontró en el 17% y 33% de la mucosa genital de los cerdos tratados en los días 5 y 6, respectivamente. |
K. pneumoniae ESBL
K. pneumoniae ESBL únicamente se detectó en mucosa genital del grupo control el día 14. |
DISCUSIÓN
Algunos estudios llevados a cabo en cerdos muestran que los aislados de Enterococcus spp. son sensibles a la vancomicina (Tan et al., 2018), mientras que otros autores han demostrado la presencia de VRE en cerdos.
Por ejemplo, Aarestrup et al. (2000) observaron que el 17% de los aislados de E. faecium en porcino de Dinamarca eran VRE.
| ENTEROCOCOS RESISTENTES A LA VANCOMICINA (VRE)
En el presente estudio, se detectaron enterococos resistentes a la vancomicina, tanto en cerdos no tratados como tratados.
|
ENTEROBACTERIAS PRODUCTORAS DE BETALACTAMASAS DE ESPECTRO EXTENDIDO (ESBL)
Las enterobacterias productoras de ß-lactamasas (ESBL), específicamente E. coli ESBL, son comúnmente detectadas en porcino en todo el mundo (Escudero et al., 2012; Ewers et al., 2012; Bergšpica et al., 2020; Fournier et al., 2021) en porcentajes mayores en granjas en las que se administran antibióticos de forma más frecuente (De Koster et al., 2021; Benavides et al., 2021), lo que sugiere un fenómeno de presión selectiva.
Puesto que E. coli es una bacteria típicamente intestinal, se encontraron más animales positivos en mucosa rectal en comparación con genital (Dandachi et al., 2018). Hay pocos estudios sobre K. pneumoniae ESBL, y es que sus recuentos son mucho menores en comparación con E. coli (De Koster et al., 2021).
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LOS DATOS PRESENTADOS DEMUESTRAN LA PRESENCIA DE CEPAS RESISTENTES EN LOS ANIMALES, ESPECIALMENTE EN MUCOSA RECTAL, TRAS EL TRATAMIENTO CON ENROFLOXACINA VÍA INTRAMUSCULAR
A pesar de que la enrofloxacina se excreta principalmente por orina, también se han detectado elevadas concentraciones en heces de cerdos tras su administración intramuscular (Zhou et al., 2008) ya que también se metaboliza a nivel hepático (Giguère et al., 2013) y puede ser excretada a nivel intestinal (Álvarez et al., 2008).
Esto afecta a la microbiota intestinal, especialmente a microorganismos como E. coli, frente al que la enrofloxacina es muy efectiva (Edlund & Nord, 1999):
La microbiota de animales no tratados también podría verse afectada debido a la transferencia ambiental de estas cepas.
| La contaminación cruzada de la carne con poblaciones resistentes de origen fecal supone un importante riesgo sanitario (Wiuff et al, 2002; Ramos et al., 2012), ya que contribuye a agravar el ya preocupante fenómeno de resistencias antibióticas. |
CONCLUSIONES
Este estudio demuestra que la administración intramuscular de enrofloxacina puede seleccionar E. coli productoras de ß-lactamasas (ESBL) en el tracto intestinal y, en menor medida, a nivel genital, así como las poblaciones de E. faecium resistentes a la vancomicina (VRE), por lo que se debe tener especial cuidado para evitar la contaminación de las canales tras el sacrificio.
El sistema automatizado de identificación microbiana** ha mostrado ser un método de detección fiable, rápido y efectivo para identificar bacterias resistentes a antibióticos, aunque sus posibilidades son mucho amplias.
**El VITEK®2 utilizado en esta investigación es propiedad del Instituto Agroalimentario de Aragón IA2 – Universidad de Zaragoza y forma parte del “Servicio de Identificación y Evaluación de la Sensibilidad Antibiótica” que ofrece dentro de su cartera de servicios a entidades, empresas y centros de investigación públicos y privados.
El estudio ha sido cofinanciado al 65% por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) a través del Programa Interreg V-A España-Francia- Andorra (POCTEFA 2014-2020).
Para más información, consultar la siguiente referencia: González- Fandos, E., Martínez-Laorden, A., Abad-Fau, A., Sevilla, E., Bolea, R., Serrano, M. J., … & Pagán, R. (2022). Effect of intramuscularly administered oxytetracycline or enrofloxacin on vancomycinresistant enterococci, extended spectrum beta-lactamase-and carbapenemase-producing Enterobacteriaceae in pigs. Animals, 12(5), 622.
Te puede interesar: Uso racional de antimicrobianos en porcino: antimicrobianos inhibidores de la síntesis de ARN y ADN – Parte I
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