INFECTOLOGIA

 

TITULO : AmpC ß-Lactamasas: ¿Qué Necesitamos Saber para el Futuro?

AUTOR : Hanson ND

REVISTA : [AmpC ß-Lactamases: What do we Need to Know for the Future]

CITA : Journal of Antimicrobial Chemotherapy 52(1):2-4, 2003

MICRO : En este artículo la autora señala los nuevos descubrimientos así como las incógnitas que aún subsisten sobre la producción de AmpC ß-lactamasas.

Introducción

Las AmpC ß-lactamasas han sido objeto de estudio desde fines de la década del '70. La mayoría de estas enzimas son cefalosporinasas, pero son capaces de hidrolizar todos los antibióticos ß-lactámicos en alguna medida. Diversos investigadores examinaron las características de las AmpC ß-lactamasas tanto inducibles como no inducibles así como sus propiedades físicas, actividad hidrolítica, mecanismos moleculares involucrados en la expresión cromosómica y los estudios comparativos entre los géneros sobre la potencial inducción de la enzima. A fines de los '80, estos genes cromosómicos inducibles se detectaron en plásmidos que los transfirieron a microorganismos que generalmente no expresan este tipo de ß-lactamasas, como Klebsiella spp., Escherichia coli o Salmonella spp. Las AmpC ß-lactamasas codificadas por plásmidos complican la labor de los microbiólogos clínicos debido a que su detección fenotípica es dificultosa, y a que pueden ser confundidas con ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE). En este artículo la autora señala los nuevos descubrimientos así como las incógnitas que aún subsisten sobre la producción de AmpC ß-lactamasas.

Aspectos moleculares

Las propiedades hidrolíticas de las AmpC ß-lactamasas son similares, sin importar su origen genético. En general, estas enzimas tienen una baja Vmax y valores elevados de Km para las cefalosporinas de tercera generación. A pesar de las diferencias sutiles en las propiedades hidrolíticas de las distintas AmpC ß-lactamasas, los microorganismos que expresan estas enzimas no son resistentes a las cefalosporinas de tercera generación a menos que las AmpC ß-lactamasas se detecten en altos niveles. Está bien establecido el hecho de que la expresión cromosómica del gen ampC en patógenos tales como Citrobacter freundii, Enterobacter cloacae, Morganella morganii, Hafnia alvei y Serratia marcescens es provocada por antibióticos ß-lactámicos como cefoxitina e imipenem pero lo es escasamente por cefalosporinas de tercera o de cuarta generación. La inducción requiere la unión de la proteína AmpR al ADN en un proceso reversible donde el agente inductor es removido. Una publicación reciente sugirió que la variación gen específica tendría una función en la regulación de la expresión del gen ampC.

La dilucidación de estas variaciones permitirá aclarar las diferencias observadas entre los distintos géneros en las respuestas a los diversos antibióticos ß-lactámicos. Al respecto, se observaron variaciones en las concentraciones inhibitorias mínimas (CIM) de los ß-lactámicos para los microorganismos que expresan diferentes AmpC ß-lactamasas codificadas por plásmidos.

Poco se conoce acerca de los mecanismos que controlan la expresión de ampC. Se han planteado dos hipótesis: a) los altos niveles de expresión se deben al gran número de copias genéticas asociadas con el plásmido y b) la ausencia de ampR para la mayoría de los genes ampC codificados por plásmidos provocaría el aumento en los niveles de expresión en 2 a 6 veces debido a la liberación de la represión de ampC por AmpR y el cofactor muropéptido. Gracias a la utilización de nuevas metodologías se logró determinar el número de copias relativas de los diversos genes ampC; blaACT-1', blaCMY-2', blaFOX-5, blaCMY-7 se hallaron en un bajo número de copias (2 a 4) mientras que sólo blaMIR-1 presentó un número moderado (12 copias). De modo que la hipótesis de que los altos niveles de expresión de los genes ampC codificados por plásmidos se deben a un gran número de copias no fue apoyada por estos estudios.

Por otro lado, la evaluación después de la normalización para el número de copias indicó que la expresión de estos genes en ausencia de AmpR se incrementó mucho más que las 2 a 6 veces predichas en la bibliografía. Es más probable que las modificaciones realizadas durante el proceso de recombinación que crea al gen ampC codificado por el plásmido sean responsables de su alto nivel de expresión y que el número de copias contribuya sólo mínimamente. Persisten dos interrogantes acerca de cómo los niveles de expresión alterarán los perfiles de resistencia de los microorganismos: uno es saber si la expresión del gen ampC codificado por el plásmido fluctúa de acuerdo con sus antecedentes genéticos y el otro es conocer si la variación en la expresión del gen ampC cumple una función en la variabilidad observada para los valores de CIM de los ß-lactámicos para los patógenos que expresan genes ampC codificados por plásmidos de similar o diferente origen.

Un reciente informe examinó las CIM de los ß-lactámicos para cepas de E. coli que expresaban diferentes genes ampC codificados por plásmidos procedentes de C. freundii y concluyó que las variaciones evidenciadas entre las cepas puede deberse a la expresión variable de ampC.

Repercusiones clínicas de la resistencia mediada por AmpC ß-lactamasas codificadas por plásmidos

Para los microbiólogos clínicos, el problema más inmediato es la detección de AmpC ß-lactamasas codificadas por plásmidos que median la resistencia de las bacterias gramnegativas. No hay guías establecidas para la identificación de estos mecanismos de resistencia. Un estudio reciente señala la necesidad de distinguir entre los microorganimos productores de AmpC resistente a cefoxitina de los que no lo son, debido a las repercusiones terapéuticas. En efecto, los gérmenes productores de AmpC resistente a cefoxitina requerirán el empleo de carbapenems, mientras que los no resistentes y no productores de BLEE podrán tratarse con cefalosporinas de amplio espectro. A su vez, la diferenciación entre ambos incidirá sobre la presión de resistencia selectiva de BLEE, AmpC ß-lactamasas o los genes de resistencia de clase A de carbapenems codificados por plásmidos. Otro problema adicional para la detección es la aparición de AmpC ß-lactamasas inducibles codificadas por plásmidos. Las mutaciones en AmpD están implicadas en la desregulación fenotípica de los microorganismos que codifican la inducción cromosómica de ampC.

La mayoría de las bacterias gramnegativas codifican AmpD. Es posible predecir incrementos en las CIM de BLEE en los aislamientos clínicos de E. coli y K. pneumoniae cuando se expresan los genes inducibles de ampC en presencia de mutaciones amp D. Estos aumentos en los valores de CIM pueden contribuir a la confusión en la identificación de los patógenos productores de AmpC ß-lactamasas y BLEE en los laboratorios microbiológicos. Además de los aislamientos en humanos, las AmpC ß-lactamasas codificadas por plásmidos se encontraron en el ganado porcino y vacuno y en perros. Estas fuentes adicionales hacen necesario su detección en los pacientes antes de su hospitalización, para prevenir la diseminación intranosocomial de la resistencia mediada por AmpC ß-lactamasas adquiridas en la comunidad. De este modo, se recomienda la realización de estudios de vigilancia, aunque no se estableció el enfoque a utilizar para la detección de estos aislamientos. La realización de pruebas de sensibilidad fenotípicas para distinguir los organismos productores de BLEE y AmpC ß-lactamasas es dificultosa. La resistencia a cefoxitina puede indicar la posibilidad de resistencia mediada por AmpC ß-lactamasas, pero también puede sugerir una reducción en la permeabilidad de la membrana externa. Las pruebas disponibles para poder diferenciarlas incluyen la tridimensional y del disco AmpC y la utilización de inhibidores de ß-lactamasas. Sin embargo, ninguna está estandarizada y demora mucho tiempo su aplicación para la pesquisa de un gran número de aislamientos. Recientemente la PCR (reacción en cadena de polimerasa) múltiple para la detección de los genes ampC probó su utilidad como método de rastreo rápido en la diferenciación entre los microorganismos productores de resistencia a cefoxitina mediada o no por AmpC ß-lactamasas, en la distinción entre productores de AmpC ß-lactamasas inducibles o no inducibles y entre los aislamientos de E. coli hiperproductores de ampC de aquellos que codifican un gen ampC importado. La identificación de AmpC ß-lactamasas o BLEE puede ayudar en el control de infecciones hospitalarias y en la decisión del médico para prescribir el antibiótico más apropiado para disminuir la presión selectiva de aparición de resistencia. La falla en la distinción entre BLEE y productores de AmpC ß-lactamasas codificadas por plásmidos puede llevar a la emergencia de AmpC ß-lactamasas de espectro extendido. De esta manera, es crucial la vigilancia mediante la implementación de pruebas moleculares para diferenciar los microorganismos productores de AmpC ß-lactamasas codificadas por plásmidos, BLEE o de ambas enzimas en un único patógeno.

Conclusión

Si bien en los últimos 25 años se han realizado descubrimientos en el campo de las AmpC ß-lactamasas, la ignorancia en diversos aspectos produjo que no se haya hecho ningún progreso en el control de la diseminación del mecanismo de resistencia. La mayoría de los esfuerzos se han dirigido hacia la comprensión de la expresión de ampC, la detección de los mecanismos de resistencia en pacientes ambulatorios e internados y las repercusiones clínicas de los individuos infectados con microorganismos productores de AmpC ß-lactamasas codificadas por plásmidos.

 

Ref : INET, SAMET, INFECTO, CLMED