Resistència antimicrobiana en patògens bacterians causants de diarrea: recerca d’alternatives

Abstract

La diarrea és la segona causa de mortalitat infantil a nivell mundial, essent també una de les afectacions més freqüent en viatgers després d’un viatge a zones tropicals.

Els patògens implicats de manera més freqüent són d'origen bacterià, destacant per la seva rellevància soques diarreogèniques d'Escherichia coli i Shigella spp.

Aquesta patologia usualment sol ser de caràcter autolimitant, però a vegades requereix de l'ús d'antimicrobians, ja sigui per la seva durada o severitat. Lamentablement al llarg dels últims anys els nivells de resistència a antimicrobians no han fet més que incrementar, dificultant els tractaments i fent precís la introducció de noves alternatives de tractament.

En la present tesi s'analitzen tant els nivells com els mecanismes de resistència a antimicrobians en soques bacterianes causants de diarrea infantil en zones periurbanes de Lima (Perú), així com de mostres causants de diarrea en viatgers. Els resultats mostren elevats nivells de resistència als antimicrobians que s’usen actualment en el tractament d’aquesta patologia, especialment a ampicil·lina, cotrimoxazol i les quinolones. En aquest últim cas, el resultats obtinguts en analitzar les mostres d'origen infantil van mostrar uns nivells inusualment elevats de resistència, donat el fet que les quinolones no s'usen en aquest segment d'edat. Aquest fet indica que les soques han estat en contacte amb formes residuals, el que fa suposar que l'adquisició de la resistència s’ha produït de manera exògena, potser com a conseqüència d’un ús elevat de quinolones en altres ambients. Així en aquestes soques es constatà una elevada proporció de mutacions als gens gyrA i parC, així com la presència d'elements de resistència transferibles: qnrB o aac (6 ') Ib-cr.

Es determina l’us potencial de la rifaximina com una alternativa als tractaments actuals, tant les dades obtingudes in vitro, com la seva baixa capacitat de desenvolupar mutants in vitro resistents als antimicrobians van mostrar la seva potencial utilitat en el tractament de la diarrea d’origen bacterià. A més a més es va observar que les soques que esdevenien resistents, aquesta selecció perdurava en el temps, essent de caràcter estable. No obstant els resultats obtinguts en analitzar les soques comensals i diarreogèniques d'E coli aïllades de nens menors de 2 anys de la zona de Chorrillos (Lima) es va veure que presentaven elevades proporcions de resistència a antimicrobians, associats sobretot a sobreexpressió de bombes d’expulsió inhibibles per Phenyl-Argynil-beta- Naphtylamyda (un inhibidor de bombes), fet que suggereix la presència de factors ambientals que afavoreixin la desregulació d'aquestes bombes fent que els bacteris esdevinguin resistents.

Diarrhea is the second leading cause of child mortality worldwide, being also the most common of the effects on travelers after trip to the tropics.

The most frequent pathogen isolated are bacteria, and among these diarrheogenic Escherichia coli and Shigella spp are relevant. Usually diarrhoea is a self-limiting disease, but sometimes depending of the duration or severity, the use of antimicrobials is required. Unfortunately, over in the last years, the levels of antimicrobial resistance have been increased and the introduction of alternatives of treatment are necessary.

In this thesis both the levels and mechanisms of antimicrobial resistance in bacterial strains causing childhood diarrhea in peri-urban areas of Lima (Peru) are analyzed, as well as samples causing diarrhea in travelers. The results show high levels of antimicrobial resistance in use, especially ampicillin, co-trimoxazole and quinolones. In the latter case, the obtained results showed unusual high levels of resistance because quinolones are not used in this age, which suggests the acquisition of resistant strains was exogenously, perhaps due to the high use of quinolones is done in other environments. In these strains the high frequency of mutations in genes gyrA and parC as well as the presence of transferable mechanisms as qnrB or aac (6 ') Ib-cr was verified.

The potential of rifaximin as an alternative to current treatments are evaluated. The data from in vitro development of antimicrobial resistant mutants showed its potential usefulness, although the selected strains the resistance was stable. However the results obtained by analyzing diarrheogenic and commensal strains of E. coli isolated from children under 2 years in the area of Chorrillos (Lima) showed elevated levels of antimicrobial resistance associated with efflux pumps overexpression (inhibitable by Argynil-Phenyl-beta- Naphtylamyda). This fact suggests the presence of environmental factors such as toxic, that favoring deregulation of these efflux pumps.