Tratamiento de la bacteriemia de Klebsiella pneumoniae productora de BLEE con carbapenems o flomoxef: un estudio retrospectivo y análisis de laboratorio de los aislados

Resumen

Objetivos: Comprender mejor los resultados clínicos de los pacientes con bacteriemia de Klebsiella pneumoniae productora de β-lactamasa de espectro extendido (BLEE-KP) tratados con flomoxef o un carbapenem, y evaluar las actividades in vitro de estos antibióticos contra la BLEE-KP.

Métodos: Análisis retrospectivos para identificar factores de riesgo de mortalidad en pacientes con BLEE-KP susceptible a flomoxef, especialmente abordando las funciones terapéuticas de flomoxef y carbapenem. Las actividades in vitro de flomoxef y carbapenem frente a aislados BLEE-KP sensibles a flomoxef se evaluaron mediante pruebas de sensibilidad y un estudio de eliminación temporal.

Resultados: Se incluyeron veintisiete pacientes (grupo flomoxef, n = 7; grupo carbapenem, n = 20). La gravedad clínica reflejada por una puntuación de bacteriemia de Pitt alta (≥6) fue un factor de riesgo independiente de mortalidad (OR 13,43; IC 95%, 1,08–166,73; P = 0,043), mientras que el uso de flomoxef o un carbapenem no lo fue. Los MICs de flomoxef y carbapenem indicaron que los BLEE-KP analizados eran susceptibles a estos antibióticos independientemente del tamaño del inóculo de 105 ó 107 ufc/ml. Un estudio de eliminación temporal demostró que estos antibióticos (flomoxef 8 mg/L y meropenem 4 mg/L) actuaban e inhibían activamente el rebrote de la BLEE-KP analizada durante al menos 24 h.

Conclusiones: El Flomoxef podría ser tan eficaz desde el punto de vista clínico como un carbapenem en el tratamiento de la bacteriemia de BLEE-KP susceptible a flomoxef.

Introducción

Se ha observado con frecuencia que Klebsiella pneumoniae produce β-lactamasas de espectro extendido (BLEE).1 Las infecciones causadas por patógenos productores de BLEE son problemáticas porque cuando hay co-resistencia a otra clase de antimicrobianos, hay opciones limitadas de antibióticos disponibles. Actualmente, el imipenem o meropenem se considera el fármaco de elección para las infecciones causadas por patógenos productores de BLEE.1,2 Sin embargo, la presión selectiva del uso creciente de carbapenemos conducirá al desarrollo de microbios resistentes al carbapenemo.3 Una alternativa a los carbapenémicos puede aliviar esta presión selectiva y ofrecer una opción a los pacientes alérgicos al carbapenémico, cuando sea necesario.

Se ha notificado que las cefamicinas (es decir, cefmetazol, cefotetano y flomoxef), caracterizadas por su 7-α-metioxi β-lactámico, son altamente activas in vitro frente a enterobacteriáceas productoras de TEM o SHV, tanto bajas en inóculos (105-106 ufc/ml) como altas en inóculos (107-108 ufc/ml).4 Desafortunadamente, se han publicado pocos informes clínicos que evalúen el tratamiento de infecciones causadas por productores de BLEE con cefamicinas.1 El Flomoxef es único entre las cefamicinas por tener un grupo difluorometiltio-acetamido en la posición 7,lo que le da una mejor actividad in vitro contra Enterobacteriáceas productoras de BLEE, 4 y, por lo tanto, puede ofrecer una alternativa de tratamiento a los carbapenemos. Los objetivos de este estudio fueron comprender mejor los resultados de los pacientes con diversos agentes en el tratamiento de la bacteriemia de K. pneumoniae productora de BLEE (BLEE-KP) y evaluar las actividades in vitro de flomoxef y meropenem contra BLEE-KP.

Materiales y métodos

Entorno hospitalario y diseño del estudio

Se incluyó en un estudio retrospectivo a pacientes adultos con bacteriemia BLEE-KP susceptible a flomoxef que recibieron flomoxef o un carbapenem (meropenem o imipenem) durante los ingresos entre el 1 de marzo de 2004 y el 28 de febrero de 2005 en el Hospital Memorial de Chang Gung-Centro Médico de Kaohsiung. Para cada paciente incluido, el flomoxef o carbapenem prescrito se utilizó durante al menos 2 días, que comenzaron dentro de los 5 días posteriores a la disponibilidad del resultado del hemocultivo, indicando bacteriemia BLEE-KP susceptible a flomoxef. El uso de flomoxef o de un carbapenem quedó a criterio del médico tratante de cada paciente. Se revisaron las historias clínicas de los pacientes incluidos para recopilar sus datos demográficos, clínicos y de laboratorio. Las variables utilizadas para evaluar la gravedad de la enfermedad de los pacientes incluyeron la puntuación de bacteriemia de Pitt, 2 el ingreso en la unidad de cuidados intensivos (UCI) y la duración de la estancia hospitalaria previa. El criterio de valoración del estudio fue la mortalidad resultante de bacteriemia en los 14 días siguientes al cultivo de sangre que posteriormente produjo un BLEE-KP susceptible al flomoxef.

Aislados bacterianos e identificación de β-lactamasa

Todos los aislados de K. pneumoniae se identificaron por métodos estándar, y la presencia de BLEE se evaluó utilizando los criterios CLSI para el cribado de BLEE y la prueba de confirmación de disco.Se identificaron 1 β-lactamasas específicas para cada uno de los aislados de BLEE-KP sensibles a flomoxef incluidos. En resumen, en el procedimiento de amplificación se utilizaron tres conjuntos de cebadores previamente descritos para la detección de genes blaTEM, blaSHV y blaCTX-M; los nucleótidos purificados y secuenciados se compilaron y analizaron mediante secuencias homólogas coincidentes buscadas en la base de datos GenBank.5

Agentes antimicrobianos y pruebas de sensibilidad

En las pruebas de sensibilidad con métodos de microdilución se utilizaron polvos estándar de meropenem (Sumitomo Ltd, Japón) y flomoxef (Shionogi Ltd, Japón). Se determinaron MICs con diferentes inóculos (105 y 107 UFC/ml) para cada aislado KP-BLEE.6, Escherichia coli ATCC 25922 y K. pneumoniae ATCC 700603 se utilizaron como cepas de control. Las CMI consideradas sensibles fueron ≤4 mg/L para meropenem y ≤8 mg/L para flomoxef, y las CMI consideradas intermedias fueron 4-8 mg/L para meropenem y 8-16 mg/L para flomoxef.6,7

Estudio de eliminación temporal

Se eligieron al azar cuatro aislados de BLEE-KP que se utilizaron a lo largo del estudio de eliminación temporal, en el que se ajustó la concentración específica de flomoxef (8 mg/L) o meropenem (4 mg/L); estas concentraciones de antibióticos fueron los niveles medios de antibióticos en estado estacionario en sueros cuando se utilizaron dosis normales de flomoxef o meropenem en voluntarios sanos.8,9 Las concentraciones de flomoxef y meropenem se fijaron independientemente de los tamaños de inóculo de las bacterias analizadas (105 ó 107 ufc/ml) en cada experimento. Como control se utilizó BLEE-KP de la misma cepa con un tamaño de inóculo similar inoculado simultáneamente en caldo sin antibióticos. Se midieron los recuentos de colonias bacterianas en 0, 2, 4, 6, 8, 12 y 24 h. El límite inferior de conteos viables se fijó en 102 ufc / ml. Todas las pruebas se realizaron dos veces para asegurar su reproducibilidad.

Análisis estadístico

Los pacientes con bacteriemia BLEE-KP agrupados por tratamiento con flomoxef o con carbapenem se compararon para aclarar si existían diferencias demográficas y clínicas entre ellos. Además, todos los pacientes del estudio se dividieron en grupos de fallecidos y sobrevivientes para análisis a fin de identificar factores de riesgo de mortalidad. Se compararon variables de diferentes grupos entre sí; se utilizó la prueba U de Mann–Whitney para evaluar las diferencias en las variables continuas, mientras que se utilizó la prueba χ2 o la prueba exacta de Fisher para evaluar las diferencias en las variables dicromáticas. Para eliminar los factores de confusión en la predicción de riesgos de mortalidad, las variables con valores de P ≤0.2 en los análisis univariados entre pacientes de grupos fallecidos y sobrevivientes, se introdujo un modelo de regresión logística para una evaluación posterior. Se consideró estadísticamente significativa una P ≤ 0,05 de 2 colas.

Resultados

Análisis de datos demográficos y clínicos

Se identificaron treinta y cinco pacientes con bacteriemia BLEE-KP durante el período de estudio. Se excluyó a un paciente con bacteriemia recurrente de BLEE-KP, cinco (14.3% de los pacientes bacteriemicos globales de BLEE-KP) con bacteriemia de BLEE-KP no sensible a flomoxef y dos que murieron de sepsis el día de ingreso cuyos hemocultivos posteriormente crecieron BLEE-KP. Como resultado, se incluyeron 27 pacientes elegibles, de los cuales 7 fueron tratados con flomoxef y 20 con carbapenem (14 con meropenem y 6 con imipenem). Siete (25,9%) pacientes del estudio murieron dentro de los 14 días posteriores a la toma de muestras de sangre para cultivo que finalmente creció BLEE-KP susceptible a flomoxef. La demografía, las enfermedades subyacentes (principalmente neutropenia e insuficiencia renal), la fuente de infección, la gravedad de la enfermedad (28,6% frente a 60% ingresados en la UCI; P = 0,16) y la mortalidad entre los pacientes tratados con flomoxef y los pacientes con carbapenem no fueron significativamente diferentes.

Entre el total de individuos incluidos, los pacientes del grupo de fallecidos tuvieron una proporción significativamente mayor de ingreso en UCI (85,7% frente a 35,0%; P = 0,02) y una puntuación de bacteriemia Pitt más alta (media, 8,1 frente a 4,3; P = 0,002; puntuación de bacteriemia Pitt ≥6 puntos, 100% frente a 50%; P = 0.02) que los del grupo de supervivientes (Tabla 1). Cabe destacar que no se encontraron diferencias significativas en la proporción de uso de flomoxef entre los grupos fallecidos y sobrevivientes (P = 0,86). La regresión logística reveló que la puntuación de bacteriemia de Pitt ≥6 (OR 13,43 con IC del 95%, 1,08–166,73; P = 0,043) fue un factor de riesgo independiente de mortalidad en pacientes con bacteriemia BLEE-KP susceptible a flomoxef.

Se identificó BLEE

Entre los 27 aislados de BLEE-KP, cuatro tenían dos genes de BLEE, uno tenía tres genes de BLEE y los aislados restantes portaban un gen de BLEE. De los 33 genes de BLEE identificados, se detectaron CTX-Ms en 21 (77,8%) aislados de BLEE-KP (CTX-M3 en 13, CTX-M14 en 7 y CTX-M3 y CTX-M14 combinados en 1), y se detectaron SHV en 11 (40,7%) aislados de BLEE-KP (SHV-12 en 6, SHV-28 en 2, SHV-5 en 2 y SHV-2 en 1).

Micrófonos para los aislamientos de K. pneumoniae

Cuando el tamaño del inóculo fue de 105 ufc/mL, los Micrófonos de meropenem varió de 0,032 a 0,25 mg/L (CIM50 = 0.032 mg/L y MIC90 = 0.064 mg/L) y Micrófonos de flomoxef varió de 0,032 a 2 mg/L (CIM50 = 0,125 mg/L y MIC90 = 1 mg/L). Cuando el tamaño del inóculo fue de 107 UFC/ml, los MICs de meropenem variaron de 1 a 4 mg/L (MIC50 = 2 mg/L y MIC90 = 4 mg/L) y los MICs de flomoxef variaron de 1 a 8 mg/L (MIC50 = 4 mg/L y MIC90 = 8 mg / L); meropenem y flomoxef permanecieron activos frente a la BLEE-KP analizada.

Estudio temporal

Estudio temporal en cuatro aislados ESBL-KP elegidos al azar (se encontraron enzimas CTX-M3, CTX-M14 y SHV-28 en un aislado; mientras que las enzimas CTX-M3 y SHV-12 se encontraron en otro aislado) indicaron que flomoxef (8 mg/L) o meropenem (4 mg/L) inhibieron efectivamente el crecimiento de los aislados de BLEE-KP probados durante al menos 24 h, independientemente del inóculo de 105 o 107 UFC/ml (Figura 1).

Discusión

No es sorprendente encontrar que la puntuación de bacteriemia de Pitt más alta (≥6 puntos) fue el único factor de riesgo independiente de mortalidad en pacientes con bacteriemia de BLEE-KP en este informe, porque la mayoría de los pacientes con septicemia de Enterobacteriáceas productoras de BLEE estaban gravemente inmunocomprometidos y/o críticamente enfermos2,y por lo tanto su mortalidad a menudo es el resultado de múltiples factores en lugar de la septicemia sola.

En general, cuanto mayor sea el efecto del inóculo, más vulnerable será el antibiótico probado a la hidrólisis de la(s) β-lactamasa (s) del organismo.8 Al incubar BLEE-KP con cefalosporina de tercera o cuarta generación, el efecto del inóculo es pronunciado.8 Sin embargo, se ha publicado poca información sobre el efecto del inóculo de los patógenos productores de BLEE probados con cefamicinas.4 En este informe, la eficacia del flomoxef contra la ESPL-KP indicada por las pruebas de susceptibilidad fue respaldada por un estudio de eliminación del tiempo.

Una preocupación en el tratamiento con una cefamicina en infecciones causadas por Enterobacteriáceas es la selección potencial in vivo de mutaciones deficientes en porina, que se notificó previamente en casos que involucraban terapia con cefoxitina.10 Se necesitan más estudios para aclarar si el flomoxef puede superar la selección in vivo de mutaciones con deficiencia de porina en Enterobacteriáceas debido a la CMI marcadamente más baja de flomoxef que la de cefoxitina. Nuestro estudio proporciona información intrigante sobre la terapia con flomoxef para la bacteriemia ESBL-KP y sugiere que el flomoxef es una alternativa potencial para este tipo de infecciones. Cabe destacar que el 60% de los pacientes del grupo de carbapenem del estudio ingresaron en la UCI (en comparación con el 28,6% del grupo de flomoxef); aunque no es estadísticamente significativo, esto sugiere que los pacientes del grupo de carbapenem podrían estar más gravemente enfermos. Dadas las limitaciones de tamaño pequeño y de ser un estudio retrospectivo, nuestro informe puede carecer del poder de discriminar la diferencia real en el resultado. Se justifica un estudio adicional para establecer las funciones terapéuticas de las cefamicinas en el tratamiento de infecciones causadas por Enterobacteriáceas productoras de BLEE.

Declaraciones de transparencia

Ninguna declaración.

Sin apoyo financiero.