Susceptibilidad de cepas de S. aureus aisladas en superficies hospitalarias

Sanmartín Orbe, Marcia Lucia; Andrande Tacuri, Carlos Fernand; Orellana Bravo, Paola Patricia

Marcia Lucia Sanmartín Orbe

marcia151@live.com

Universidad Católica de Cuenca Ecuador

Carlos Fernand Andrande Tacuri

candradet@ucacue.edu.ec

Universidad Católica de Cuenca Ecuador

Paola Patricia Orellana Bravo

porellana@ucacue.edu.ec

Universidad Católica de Cuenca Ecuador

Revista de Investigación en Salud VIVE

Centro de Estudios Transdisciplinarios, Bolivia

ISSN: 2664-3243

ISSN-e: 2664-3243

Periodicidad: Cuatrimestral

vol. 4, núm. 11, 2021

editor@revistavive.org

Recepción: 26 Marzo 2021

Aprobación: 14 Abril 2021

Publicación: 04 Mayo 2021

URL: http://portal.amelica.org/ameli/journal/541/54132765413276016/

Modelo de publicación sin fines de lucro para conservar la naturaleza académica y abierta de la comunicación científica

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Resumen: Las infecciones nosocomiales por Staphylococcus aureus tiene una alta prevalencia, debido a que esta bacteria forma parte de la microbiota de la piel del personal de salud y pacientes. Este microorganismo debido a su ubicuidad está presente en superficies y fómites, convirtiéndose en vectores para la trasmisión de infecciones. Objetivo. Describir el perfil de susceptibilidad antibiótica de cepas de .. aureus aisladas en superficies de un hospital de la ciudad de Cuenca. Materiales y métodos. Se realizó un estudio con enfoque cuantitativo, de corte transversal, descriptivo. Se recolectaron 200 muestras de diferentes superficies de áreas hospitalarias, en las que se identificó .. aureus mediante la amplificación de genes nucA Y femB. La susceptibilidad fenotípica a los antibióticos se determinó por el método de Kirby Bauer. Resultados. Se identificaron 6 cepas de .. aureus distribuidas de la siguiente manera: 2 cepas en el área de emergencia (33.33%) y 1 cepa (16.66%) en cada una de las áreas de: vestidores, rayos X, ecografía y odontología. La totalidad de estos aislados resultaron resistentes a: penicilina, oxacilina y amoxacilina; sensibles a trimetoprim sulfametoxazol, rifampicina, tetraciclina, cloranfenicol, vancomicina y linezolid. En el caso de la gentamicina se encontró: 3 cepas sensibles, 1 con sensibilidad intermedia y 2 resistentes. Conclusión. Se aislaron 6 cepas de S. aurues, en las cuales se pudo medir la susceptibilidad a diferentes antibióticos.

Palabras clave: S, aureus; antibióticos; superficies hospitalarias.

Abstract: Nasocomial infections by Staphylococcus aureus have a high prevalence, because this bacterium is part of skin microbiota of health personnel and patients. This microorganism for its ubiquity is present on surfaces and fomites becoming vectors for the transmission of infecions. Objective. Describe the antibiotic sisceptibility profile of .. aureus strains isolated from surfaces of hospital the city of Cuenca. Materials and methods. Is a quantitative cross sectional, descriptive, 200 samples were collected from different surfaces of hospital areas, in which S. aureus was identified through the amplification of nucA and femB genes. Phenotipic susceptibility to antibiotics was determined by the Kirby Bauer method. Results. 6 strains of S. aureus were identified, distributes as follows: 2 strains in the emergency area (33.33%) and 1 (16.66%) in each of the areas: dressing rooms X-rays, ultrasound and dentistry. All of these isolates were resistant to: penicillin, oxacillin, and amoxacillin; sensitive to trimethoprim sulfamethoxazole, rifampin, tetracycline vancomycin and linezolid. In the case of gentamicin, it was found: 3 sensitive strains, 1 with intermediate sensitivity and 2 resistant. Conclusion. Six strains of .. aureus were isolates, in which the susceptibility to different antibiotics could be measured.

Keywords: aureus; antibiotics; hospital; surfaces.

Resumo: As infecções nosocomiais por Staphylococcus aureus têm uma elevada prevalência, devido ao facto desta bactéria fazer parte da microbiota cutânea do pessoal de saúde e dos pacientes. Devido à sua ubiquidade, este microorganismo está presente nas superfícies e fomenta, tornando-se um vector de transmissão de infecções. Objectivo. Descrever o perfil de susceptibilidade aos antibióticos das estirpes de .. aureus isoladas das superfícies de um hospital na cidade de Cuenca. Materiais e métodos. Foi realizado um estudo quantitativo, transversal e descritivo. Duzentas amostras foram recolhidas em diferentes superfícies de áreas hospitalares, nas quais S. aureus foi identificado por amplificação dos genes nucA e femB. A susceptibilidade fenotípica aos antibióticos foi determinada pelo método de Kirby Bauer. Resultados. Foram identificadas seis estirpes de .. aureus, distribuídas da seguinte forma: duas estirpes na área de emergência (33,33%) e uma estirpe (16,66%) em cada uma das seguintes áreas: camarins, raio-x, ultra-som e odontologia. Todos estes isolados eram resistentes à penicilina, oxacilina e amoxacilina; sensíveis ao trimetoprim sulfametoxazol, rifampicina, tetraciclina, cloranfenicol, vancomicina e linezolida. No caso da gentamicina encontramos: 3 estirpes sensíveis, 1 com sensibilidade intermédia e 2 resistentes. Conclusão. 6 estirpes de S. aurues foram isoladas, nas quais a susceptibilidade a diferentes antibióticos podia ser medida.

Palavras-chave: aureus; antibióticos; superfícies hospitalares.

INTRODUCCIÓN

El género Staphylococcus agrupa una variedad de especies bacterianas, entre las cuales destaca Staphylococcus aureus (S. aureus), cuya importancia radica en su perfil de virulencia y resistencia antibiótica (1,2). Frecuentemente se lo encuentra en una gran variedad de superficies, y a pesar de formar parte de la microbiota en fosas nasales, mucosa orofaríngea y piel de seres humanos (3), es el principal patógeno aislado en infecciones de tejidos blandos, cutáneas, osteoarticulares, endovasculares, implantes, cardiacos, etc (4).

S. aureus se encuentra dentro del grupo de bacterias que forman parte del acrónimo "ESKAPE", que son microorganismos que tienen la facilidad de inhibir los mecanismos de acción de los antimicrobianos, esta habilidad de crear resistencia a múltiples antimicrobianos lo convierte en un importante problema de salud publica (5). La diversidad patogénica de esta bacteria está relacionada con su capacidad de portar genes de resistencia, entre los que desatacan mecA, mecC, blaZ, vanA, etc (6).

La era antibiótica comenzó a con el descubrimiento de las propiedades antimicrobianas de la penicilina por Alexander Fleming. En 1941 se extiende su uso como antibiótico de elección contra infecciones por diferentes tipos de microorganismos (7). Sin embargo, en 1944 ya se reportaron los primeros casos de S. aureus productoras de β-lactamasa con actividad penicilinasa codificada por el gen blaZ (8).

A raíz de esta problemática surgieron nuevos antimicrobianos, como la meticilina que en 1959 se convirtió en la primera opción terapéutica contra las cepas resistentes a penicilina. Lamentablemente en 1961 se describieron los primeros casos de S. aureus resistente a la meticilina (SARM) (9), generado por el gen mecA que codifica para PBP2a (proteína fijadora de penicilina 2 modificada) (10).

En este contexto, la vancomicina es el antibiótico de primera línea para tratar infecciones producidas por SARM (11), y no fue hasta 1990 cuando se reportó por vez primera S. aureus con resistencia intermedia a vancomicina (VISA, por sus siglas en inglés). Este hecho representó una alarma para los sistemas de salud, ya que esta resistencia se relaciona con la transferencia horizontal de los genes vanA, vanB y vanC (12,13). Los nuevos fármacos para el tratamiento de cepas de S. aureus multirresistentes con linezolid, tigeciclina y daptomicina (14,15).

Esta bacteria ubicua se ha logrado aislar de una gran diversidad de superficies como piel y mucosas del personal de salud, salas de cuidados intensivos, quirófanos, salas de emergencia, etc. Una de las características de mayor importancia de S. aureus es su capacidad de permanecer viable en superficies inertes desde algunas semanas hasta varios meses, convirtiéndose en el principal microorganismo nosocomial (16,17).

Las infecciones relacionadas con la asistencia sanitaria son las que se adquieren durante la estancia hospitalaria, las cuales se contraen 48 horas después de ser hospitalizado, y pueden ser causada por la flora intrahospitalaria, o por la microbiota del personal de salud o del mismo paciente (18,19), lo cual representa una complicación en las personas hospitalizadas pasando a ser el principal problema de mobimortalidad (20).

En un artículo realizado en un hospital de Cali, los investigadores registraron un 12.2% de S. aureus en ambientes hospitalarios (22).

Por otra parte, una investigación realizada en quirófanos y salas de cuidados intensivos de un hospital de Cuenca- Ecuador, reportó una frecuencia del 6% de S. aureus y el 66.6% de resistencia a penicilina y meticilina en las cepas aisladas (23).

En un hospital de Brasil la posibilidad de MRSA antes de la limpieza fue 19% en 32 barandas de camas, luego de la desinfección de estas superficies el crecimiento de MRSA fue de 12.5%, lo cual evidencia la capacidad de esta bacteria a sobrevivir en diferentes superficies (21).

En investigaciones previas se evidencia la presencia de S. aureus en superficies hospitalarias y su resistencia a diversos antibióticos. Esto podría generar complicaciones en pacientes hospitalizadas, alargando su estancia en la casa de salud y aumentado los costos invertidos por el sistema de salud. Además la presencia de S. aureus en entornos hospitalarios podría complicar la labor del personal de salud al presentarse una infección nosocomial por esta bacteria.

Esta investigación tiene como objetivo principal describir el perfil de susceptibilidad antibiótica de cepas de S. aureus aisladas en las superficies de las áreas de un hospital de la ciudad de Cuenca.

En este contexto resulta relevante conocer la presencia de esta bacteria y su susceptibilidad a diferentes antimicrobianos, en áreas hospitalarias. Estos resultados serán de gran ayuda para establecer medidas de prevención, como higiene de manos más frecuentes y optar por medidas de desinfección en las áreas hospitalarias, con el objetivo de prevenir que estas se conviertan en un reservorio de S. aureus y otros microorganismos patógenos

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio realizado fue de tipo no experimental, descriptivo ya que no se manipularon variables, el diseño de la investigación fue de corte transversal; se realizó un muestreo aleatorio simple de las diferentes áreas como emergencia, laboratorio clínico, odontología, hospitalización, quirófano, rayos x, vestidores, entre otros, en un hospital de la ciudad de Cuenca. En total se recolectaron 200 muestras de diversas superficies (manijas de las puertas interruptores teclados de las computadoras, grifos de agua, instrumental, etc) de las áreas mencionadas.

Para la inclusión en este estudio se tomó en consideración las superficies que están en mayor contacto con el personal que labora en dicha institución y con los pacientes. Como criterios de exclusión superficies que no se encuentran en mayor contacto con el personal de salud y pacientes.

Las muestras fueron recolectadas con un hisopo de algodón estéril humedecido con caldo soya tripticasa (CST). El procesamiento de las muestras se ejecutó en el laboratorio de Genética y Biología Molecular del Centro de Investigación, Innovación y Trasferencia de Tecnología (CIITT) de la universidad Católica de Cuenca

Procedimiento

Las muestras fueron incubadas por 48 horas a una temperatura de 37°C; para ser sembradas en agar manitol salado e incubarse nuevamente con las mismas condiciones. Se procedió a la identificación fenotípica mediante la selección de colonias fermentadoras de manitol a las cuales se les realizó la tinción de Gram. La identificación molecular se realizó en las cepas de cocos Gram positivos.

Para la extracción del ADN bacteriano de S. aureus se utilizó el método de lisis alcalina formada por SDS (dodecilsulfato sódico al 1%) en NAOH 0,25 N; para lo cual, con una asa bacteriológica se tomó colonias de la siembra en agar manitol salado y se suspendieron en tubos eppendorf con 1 ml de agua destilada estéril, se homogenizó con la ayuda de un vortex , se centrifugó por 1 min a 3000 rpm descartando el sobrenadante, se agregó 50 µl de la solución de lisis, se homogenizó nuevamente, se llevó a 100 °C por 15 minutos, se añadieron 450 µl de agua libre de nucleasas, se centrifugo por 20 segundos a 3000 rpm y el ADN extraído se almacenó a -20 °C, hasta el momento de la amplificación

Tabla 1
Iniciadores, de producto amplificado y condiciones de amplificación de genes nucA, femB

La identificación genotípica de S.aureus se realizó por medido de la reacción de la cadena de la polimerasa punto final (PCR), de los genes nucA, femB, específicos para esta bacteria, se utilizó S. aureus ATCC® 11632 como control positivo y Streptococcus pyogenes ATCC® 12344 como control negativo. (Tabla 1)

Figura 1
Productos de PCR para el gen nucA (270pb) y femB (651 pb) de S. aureus aislados de las superficies hospitalarias, carril 1: marcador de Peso Molecular (PM); carril 2 cepa control positivo; carriles 3 cepa control negativo; carriles 4, 5, 6, 7, 8,9 cepas positivas de nucA. Carril 12: ,marcador de PM, carriel 13: cepa control positivo, carril 14 cepa control negativo, carriles 15,16,17,18,19,20 cepas positivas para femB

La separación de los productos de PCR se realizó por medio de electroforesis horizontal en 50 ml de gel de agarosa al 1.5% con 2 ul de bromulo de etilio por 60 min en una cámara BIOSECT GELCO UNIT con TAE buffer 1X, a 90 V, el resultado de la electroforesis se fotografió en un transluminador de luz UV. (Figura 1)

La valoración de la susceptibilidad de las cepas aisladas, se realizó mediante la técnica Kirby-Bauer o disco difusión en agar Mueller Hinton (Difco-EEUU). Según las recomendaciones del CLSI, para la cual se preparó una suspensión de bacterias estandarizado con el patrón de McFarland 0.5, esta suspensión se inoculo en placas de agar Muller Hinton sobre el cual se colocaron los discos de penicilina (10ug), oxacilina (5ug), amoxicilina (10ug), gentamicina (10ug), trimetoprim sulfametoxazol (25ug), rifampicina (5ug), tetraciclina (30ug), cloranfenicol (30ug), vancomicina (30ug), linezolid (30ug )y fueron incubados a 35 °C por 24 horas, luego se realizó la lectura de los halos y se interpretó de acuerdos a los criterios del CLSI: sensible, intermedio, resistente

Procesamiento, análisis, resumen y presentación de la información

Para el análisis estadístico se generó una base de datos en el programa IBM SPSS Statistics, versión 25. El presente estudio se llevó a cabo mediante un análisis descriptivo relacional; para el análisis descriptivo se realizó tablas de frecuencia, posterior a esto se realizó un análisis relacional de Spearman. Para presentar los resultados se utilizó tablas simples y gráficos de barras

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Grafico 1
Distribución de S. aureus en las superficies de las diferentes áreas del hospital.

En las 200 muestras obtenidas de la casa de salud se aisló seis cepas de S. aureus. Estás fueron identificadas por medio de los genes nucA y femB. Las áreas donde se evidenció presencia de S. aureus fueron: emergencia (33.33%), odontología, vestidores, rayos X y ecografía (16.67%). (Ver Gráfico 1).

El proceso de identificación de S. aureus fue por medio de los genes nucA y femB

Tabla 2
Susceptibilidad a de S. aureus a los diferentes antibióticos

De las seis cepas que fueron aisladas en las diferentes superficies, el 100% presentaron resistentes a la penicilina, oxacilina y amoxicilina, con sensibilidad a trimetoprim sulfametoxazol, rifampicina, tetraciclina, cloranfenicol, vancomicina y linezolid. (Tabla 2)

Tabla 3
Susceptibilidad a la gentamicina por S. aureus

En cuanto a la gentamicina, las cepas aisladas (2) en las barandas de las camillas 33,33% situadas en el área de emergencia presentan resistencia a este antimicrobiano, por otra parte la cepa aislada (1) del mouse de computadora (16.7%) ubicado en el área de rayos X manifiesta una resistencia intermedia. Por último se aprecia que el 50% de las cepas (3) muestran sensibilidad hacia este medicamento (Tabla 3)

Tabla 4
Relaciones entre muestra, superficies y gentamicina

Aplicado el estadístico de Spearman para calcular la posible relación existente entre las variables estudiadas se evidencia que las muestras tiene una relación positiva alta con respecto a la gentamicina Rho= 0.802; p= > 0.055. A pesar de presentar una relación fuerte no existen diferencias significativas. Por otra parte las superficies con respecto al antimicrobiano presenta una relación positiva fuerte además, de la presencia de diferencias significativas Rho= 0.926; p= 0.008. En cuanto a la relación entre la muestra y el área presenta una relación fuerte positiva, al igual que diferencias significativas Rho= 0.986; p= < 0.05 (Tabla 4)

Discusión

En Ecuador según el reporte del Instituto Nacional de Investigación en Salud Publica la frecuencia de aislamiento es un 12% para S. aureus; dentro de los antibióticos con mayor porcentaje de resistencia es la penicilina seguido por la eritromicina desde el 2014 al 2017 en aislados de los servicios hospitalarios (25).

En este estudio se demuestra la presencia de S. aureus en algunas superficies de esta casa de salud, lo cual demuestra la facilidad que tiene esta bacteria de sobrevivir en diferentes superficies (26).

Comparando los resultados obtenidos en este estudio con los de Cabrera (27) realizada en Cali- Colombia en aislados de cepas S. aureus de diversas superficies hospitalarias, en el cual se encontró un porcentaje mayor de cepas aisladas de esta bacteria con resistencia a penicilina y oxacilina en menor porcentaje a los resultados de este estudio, a diferencia de la resistencia del 30% presentada a la tetraciclina; en este estudio las cepas aisladas de la superficies son sensibles.

Por otro lado, Chávez et al., (22) de la misma ciudad de Cali detectó el 12.2% de aislados de S. aureus de 167 muestras obtenidas en ambientes hospitalarios, con una resistencia simultánea a gentamicina, tetraciclina, clorafenicol y oxacilina de 20%, dichos resultado discrepan con los de esta investigación al haber resistencia al 100% a oxacilina, gentamicina 33.3% y sensibilidad a tetraciclina y clorafenicol.

Otros autores también reportan porcentajes superiores de esta bacteria en aislados hospitalarios en comparación a los de este estudio, así como en la investigación realizada por Rivera et al., (28) obtuvieron 17 cepas de S. aureus en ambientes de cirugía y obstetricia, Mukhiya et al., (29). reportan una prevalencia en el entorno hospitalario de 14.3% de S, aureus con 45.9% de resistencia a la meticilina; por otro lado en un hospital en Nigeria reporta una contaminación por este microbio con 54% (30).

En contraste con los resultados de este estudio Glowacki et al., (31) aislaron S. aureus 12% en superficies inanimadas de la área de emergencia con sensibilidad a penicilina y oxacilina, de igual manera Prince et al., (32) determinaron la trasmisión de esta bacteria entre el personal de salud, pacientes, el medio ambiente en una UCI obteniendo 12.95% de resistencia a la meticilina en las cepas aisladas de S. aureus, otro estudio en Venezuela reporta 15% de este microorganismo aislado en las superficies del quirófano de un hospital resultado contrarios al de este estudio ya que no existió crecimiento en las superficies de esta área (33).

Un estudio realizado en Libia demostró la resistencia de S. aureus aislado de un ambiente hospitalario a diferentes antibióticos similares al de este estudio como a penicilina y oxacilina al 100%; la resistencia a la gentamicina 25% es menor a comparación al de este estudio y susceptibilidad a la vancomicina, rifampicina en su totalidad (34).

Por otro lado, se evidencia la habilidad de S. aureus de colonizar diferentes superficies como en barandas de camas en un 37.5% evidenciado por Ferreira et al., (21) porcentaje casi igual a este estudio, en otro estudio en el cual se midió la contaminación por MRSA en salas de un hospital en 2014 se encontró patrones de contaminación menor al de este estudio en barandas de camillas, sin embargo un porcentaje similar de MRSA al presente estudio en los colchones (35).

De la misma manera se demostró la presencia de S. aureus en un 3% en las manijas de puertas en un hospital de Ghana con un patrón de resistencia total a penicilina lo cual concuerda con los resultados de este estudio, dichas cepas aisladas también presentaron resistencia a tetraciclina y a trimetoprim sulfametoxazo. (36)

CONCLUSIÓN

El bajo porcentaje de aislados de S. aureus en este estudio puede deberse a que esta investigación se realizó en un hospital básico, y la estancia hospitalaria es baja lo cual disminuye las posibilidades de trasmisión de patógenos entre los pacientes y el personal de salud, no obstante es importante mantener la normas de desinfección para evitar que las áreas de este hospital se conviertan en reservorios para S. aureus y de otros microorganismo patógenos.

En base a los resultados obtenidos la mayoría de los aislados de S. aureus son resistentes a las penicilinas empleadas en este estudio, por lo que es recomendable mantener medidas de vigilancia epidemiológica de la resistencia presentadas por las cepas aisladas en las diferentes superficies, con el objetivo de controlar la diseminación de cepas multirresitentes principalmente SARM, que es uno de los patógenos con importancia entre los procesos infecciosos lo cual puede alargar el tiempo de estancia hospitalaria, generar altos costos para el sistema de salud y comprometer la vida de los pacientes.

Se recomienda que para próximos estudios realizar pruebas moleculares para genes de resistencia como blaZ y MecA

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