Posibles estrategias para la resistencia bacteriana en la salud pública

La problemática de la antibióticorresistencia genera preocupación en los más elevados niveles de decisión mundial (OMS/OIE/FAO), pues resulta un problema extremadamente severo para la salud pública. En Medicina Veterinaria existen distintas formas de uso de los antimicrobianos (terapéutico, profiláctico, metafiláctico y promotores del crecimiento). En producciones de tipo intensivo hay mayor exposición a promotores de crecimiento. Por ello, deben evaluarse alternativas al uso de antimicrobianos a dosis subterapéuticas, por tiempo prolongado, como posibles responsables de la resistencia. Algunas posibles alternativas son el uso de aditivos, prebióticos, probióticos, control sanitario, vacunas, entre otros. Existen documentos que establecen qué antimicrobianos son críticamente importantes en medicina humana, y no deben usarse en animales. También debemos enfocarnos en la problemática de la multirresistencia bacteriana, la más grave expresión de resistencia desde el punto de vista clínico. Esta puede ser consecuencia de la presencia de múltiples genes de resistencia plasmídicos; o bien, de la sobreexpresión de bombas de eflujo bacteriano sustrato inespecífico. En este último caso, se plantearán distintas alternativas para contrarrestarlo, por ejemplo la inhibición farmacológica con el uso de inhibidores de bombas de eflujo como alternativa prometedora en la lucha frente a la resistencia. Como conclusión, es de fundamental importancia no perder de vista la estrategia más eficaz: el uso racional de los antimicrobianos, pues de otro modo solo llegarnos a generar conocimiento pero no a controlar y minimizar la emergencia y diseminación de resistencia.Facultad de Ciencias Veterinaria

Posibles estrategias para la resistencia bacteriana en la salud pública

La problemática de la antibióticorresistencia genera preocupación en los más elevados niveles de decisión mundial, pues resulta un problema extremadamente severo para la salud pública. La OMS, OIE y FAO han emitido documentos conjuntos fijando posición y haciendo recomendaciones a los países miembros (Joint Workshops Ginebra 2003, Oslo 2004, Seúl 2006, Roma 2007), lo cual denota que es un problema multifactorial y que implica un riesgo creciente en salud humana, salud animal y medio ambiente. Los antibióticos son utilizados de diversas formas en medicina veterinaria. En primer lugar, el uso terapéutica, para el tratamiento de enfermedades infecciosas, del mismo modo que se realiza en medicina humana. El uso profiláctico, que implica la utilización de medicamentos para la prevención de enfermedades. El uso metafiláctico, que es exclusivo de medicina veterinaria e implica el tratamiento con antimicrobianos del lote de animales después de la aparición de una infección bacteriana en algunos individuos del grupo, con objeto de evitar un brote de la enfermedad. Y por último, el uso como promotores de crecimiento a dosis subterapéuticas. Las explotaciones intensivas, tal como es el caso de la producción avícola, porcina y bovina (feedlot) son sistemas cuyo objetivo central es lograr rápida ganancia de peso de los animales en cortos periodos de tiempo, a fin de satisfacer las demandas del mercado. Para ello, los individuos se confinan y crecen en grupos de grandes densidades con alimentación estimulada. Uno de los inconvenientes de este tipo de manejo, es la inmunodepresión animal con el consecuente riesgo de adquirir diferentes patologías y generar un contagio masivo con graves consecuencias económicas. Es por esto, que muchas veces se requiere de la implementación de antimicrobianos como herramientas profilácticas, metafilácticas, terapéuticas y promotoras del crecimiento. Sin embargo, es bien sabido que el uso indiscriminado e irracional de antibacterianos contribuye de manera importante a la selección, permanencia y transferencia de cepas bacterianas resistentes y multirresistentes en el entorno.Facultad de Ciencias Veterinaria

Posibles estrategias para la resistencia bacteriana en la salud pública

La problemática de la antibióticorresistencia genera preocupación en los más elevados niveles de decisión mundial (OMS/OIE/FAO), pues resulta un problema extremadamente severo para la salud pública. En Medicina Veterinaria existen distintas formas de uso de los antimicrobianos (terapéutico, profiláctico, metafiláctico y promotores del crecimiento). En producciones de tipo intensivo hay mayor exposición a promotores de crecimiento. Por ello, deben evaluarse alternativas al uso de antimicrobianos a dosis subterapéuticas, por tiempo prolongado, como posibles responsables de la resistencia. Algunas posibles alternativas son el uso de aditivos, prebióticos, probióticos, control sanitario, vacunas, entre otros. Existen documentos que establecen qué antimicrobianos son críticamente importantes en medicina humana, y no deben usarse en animales. También debemos enfocarnos en la problemática de la multirresistencia bacteriana, la más grave expresión de resistencia desde el punto de vista clínico. Esta puede ser consecuencia de la presencia de múltiples genes de resistencia plasmídicos; o bien, de la sobreexpresión de bombas de eflujo bacteriano sustrato inespecífico. En este último caso, se plantearán distintas alternativas para contrarrestarlo, por ejemplo la inhibición farmacológica con el uso de inhibidores de bombas de eflujo como alternativa prometedora en la lucha frente a la resistencia. Como conclusión, es de fundamental importancia no perder de vista la estrategia más eficaz: el uso racional de los antimicrobianos, pues de otro modo solo llegarnos a generar conocimiento pero no a controlar y minimizar la emergencia y diseminación de resistencia.Facultad de Ciencias Veterinaria

Control de la antibióticorresistencia en <i>Escherichia coli</i> : Enfoque farmacológico en el sistema animal-ambiente-hombre

El objetivo central del presente trabajo de Tesis Doctoral fue restablecer in vitro la susceptibilidad antimicrobiana de cepas comensales de Escherichia coli (con fenotipo multirresistente-MDR-) aisladas de explotaciones pecuarias, mediante la asociación de diferentes antimicrobianos con el inhibidor de bombas de eflujo 1-(1-naphthylmethyl)-piperazine (NMP). De esta manera, se pretende contribuir al desarrollo de planes de dosificación de máxima eficacia antimicrobiana minimizando el riesgo de emergencia y diseminación de resistencia bacteriana; permitiendo así la obtención de productos de origen animal de excelencia sanitaria, en función de la correcta interpretación de los parámetros farmacocinéticos/farmacodinámicos (modelización PK/PD) para una correcta dosificación, del mecanismo de resistencia y del eventual bloqueo de éste último. Se obtuvieron muestras de materia fecal mediante hisopado rectal de vacas en ordeñe, terneros y animales de compañía, pertenecientes a tambos de la provincia de Buenos Aires; así como también de pozos sépticos, agua de consumo y bombas estercoleras. Se determinaron los perfiles de sensibilidad, mediante el método estandarizado de Kirby-Bauer de difusión en agar, frente a ocho antimicrobianos a todas las cepas de E.coli aisladas. Se hallaron diez cepas de E. coli multirresistentes a partir de los animales muestreados en el estudio de tipo transversal. Se emplearon cepas isogénicas de E. coli con diferentes grados de expresión de bombas de eflujo como control de calidad (AG100A con deleción total de bombas de eflujo, AG100 como cepa “normal” y AG112 con sobreexpresión de bombas). Se determinó la concentración inhibitoria mínima (CIM) y la concentración bactericida mínima (CBM) de florfenicol, ciprofloxacina, tetraciclina y ampicilina por el método de microdilución seriada en caldo Luria-Bertani (LB) con y sin NMP. Para la determinación de las interacciones entre los tres antimicrobianos seleccionados (florfenicol, ciprofloxacina y tetracilina) y el inhibidor de bombas se calculó el Índice de Concentración Inhibitoria Fraccionaria (CIF) a fin de evaluar la manifestación o no de efecto sinérgico. Para evaluar la cinética de muerte bacteriana se realizaron curvas de muerte bacteriana de las cepas de referencia y las cepas de campo MDR con y sin NMP. Con los datos obtenidos se realizó el análisis estadístico correspondiente. Por último, a partir de la información farmacodinámica obtenida se realizó una modelización farmacocinética/farmacodinámica (PK/PD), para lo cual se utilizaron datos obtenidos de estudios farmacocinéticos de florfenicol, danofloxacina y oxitetraciclina realizados previamente por el grupo de investigación de la Cátedra de Farmacología. Se aislaron cepas resistentes y multirresistentes con altos niveles de resistencia frente a tetraciclina y ampicilina. Todas las combinaciones de resistencia múltiple siempre incluyeron en su perfil a la tetraciclina. El NMP asociado a ampicilina tuvo un efecto nulo tanto en las cepas isogénicas como en las de campo. Sin embargo, ciprofloxacina, florfenicol y tetraciclina, demostraron ser claros sustratos de las bombas. Se evidenció la ocurrencia de sinergismo de potenciación ya que con una concentración de antimicrobiano varias veces inferior a la de su CIM, se logró un efecto antibacteriano mejorado con la incorporación de NMP. Se comprobó que es posible disminuir la concentración de los antimicrobianos -florfenicol, ciprofloxacina y tetraciclina- con la incorporación de NMP, sin modificar de manera importante la “cinética de muerte bacteriana”, tanto en las curvas de muerte de las cepas de referencia como en las cepas problema. En cuanto a la relación PK/PD, en la cepa AG112 se mejoraron notablemente los parámetros predictores de eficacia con la adición del inhibidor, con la consecuente disminución de la concentración de los antimicrobianos. Resulta prometedor el efecto de la combinación de un fármaco inhibidor de bombas de eflujo como coadyuvante de aquellos antimicrobianos sustratos de las bombas de eflujo sobreexpresadas como mecanismo inespecífico de resistenca bacteriana.Facultad de Ciencias Veterinaria

Posibles estrategias para la resistencia bacteriana en la salud pública

La problemática de la antibióticorresistencia genera preocupación en los más elevados niveles de decisión mundial, pues resulta un problema extremadamente severo para la salud pública. La OMS, OIE y FAO han emitido documentos conjuntos fijando posición y haciendo recomendaciones a los países miembros (Joint Workshops Ginebra 2003, Oslo 2004, Seúl 2006, Roma 2007), lo cual denota que es un problema multifactorial y que implica un riesgo creciente en salud humana, salud animal y medio ambiente. Los antibióticos son utilizados de diversas formas en medicina veterinaria. En primer lugar, el uso terapéutica, para el tratamiento de enfermedades infecciosas, del mismo modo que se realiza en medicina humana. El uso profiláctico, que implica la utilización de medicamentos para la prevención de enfermedades. El uso metafiláctico, que es exclusivo de medicina veterinaria e implica el tratamiento con antimicrobianos del lote de animales después de la aparición de una infección bacteriana en algunos individuos del grupo, con objeto de evitar un brote de la enfermedad. Y por último, el uso como promotores de crecimiento a dosis subterapéuticas. Las explotaciones intensivas, tal como es el caso de la producción avícola, porcina y bovina (feedlot) son sistemas cuyo objetivo central es lograr rápida ganancia de peso de los animales en cortos periodos de tiempo, a fin de satisfacer las demandas del mercado. Para ello, los individuos se confinan y crecen en grupos de grandes densidades con alimentación estimulada. Uno de los inconvenientes de este tipo de manejo, es la inmunodepresión animal con el consecuente riesgo de adquirir diferentes patologías y generar un contagio masivo con graves consecuencias económicas. Es por esto, que muchas veces se requiere de la implementación de antimicrobianos como herramientas profilácticas, metafilácticas, terapéuticas y promotoras del crecimiento. Sin embargo, es bien sabido que el uso indiscriminado e irracional de antibacterianos contribuye de manera importante a la selección, permanencia y transferencia de cepas bacterianas resistentes y multirresistentes en el entorno.Facultad de Ciencias Veterinaria

Posibles estrategias para la resistencia bacteriana en la salud pública

La problemática de la antibióticorresistencia genera preocupación en los más elevados niveles de decisión mundial, pues resulta un problema extremadamente severo para la salud pública. La OMS, OIE y FAO han emitido documentos conjuntos fijando posición y haciendo recomendaciones a los países miembros (Joint Workshops Ginebra 2003, Oslo 2004, Seúl 2006, Roma 2007), lo cual denota que es un problema multifactorial y que implica un riesgo creciente en salud humana, salud animal y medio ambiente. Los antibióticos son utilizados de diversas formas en medicina veterinaria. En primer lugar, el uso terapéutica, para el tratamiento de enfermedades infecciosas, del mismo modo que se realiza en medicina humana. El uso profiláctico, que implica la utilización de medicamentos para la prevención de enfermedades. El uso metafiláctico, que es exclusivo de medicina veterinaria e implica el tratamiento con antimicrobianos del lote de animales después de la aparición de una infección bacteriana en algunos individuos del grupo, con objeto de evitar un brote de la enfermedad. Y por último, el uso como promotores de crecimiento a dosis subterapéuticas. Las explotaciones intensivas, tal como es el caso de la producción avícola, porcina y bovina (feedlot) son sistemas cuyo objetivo central es lograr rápida ganancia de peso de los animales en cortos periodos de tiempo, a fin de satisfacer las demandas del mercado. Para ello, los individuos se confinan y crecen en grupos de grandes densidades con alimentación estimulada. Uno de los inconvenientes de este tipo de manejo, es la inmunodepresión animal con el consecuente riesgo de adquirir diferentes patologías y generar un contagio masivo con graves consecuencias económicas. Es por esto, que muchas veces se requiere de la implementación de antimicrobianos como herramientas profilácticas, metafilácticas, terapéuticas y promotoras del crecimiento. Sin embargo, es bien sabido que el uso indiscriminado e irracional de antibacterianos contribuye de manera importante a la selección, permanencia y transferencia de cepas bacterianas resistentes y multirresistentes en el entorno.Facultad de Ciencias Veterinaria

Posibles estrategias para la resistencia bacteriana en la salud pública

La problemática de la antibióticorresistencia genera preocupación en los más elevados niveles de decisión mundial (OMS/OIE/FAO), pues resulta un problema extremadamente severo para la salud pública. En Medicina Veterinaria existen distintas formas de uso de los antimicrobianos (terapéutico, profiláctico, metafiláctico y promotores del crecimiento). En producciones de tipo intensivo hay mayor exposición a promotores de crecimiento. Por ello, deben evaluarse alternativas al uso de antimicrobianos a dosis subterapéuticas, por tiempo prolongado, como posibles responsables de la resistencia. Algunas posibles alternativas son el uso de aditivos, prebióticos, probióticos, control sanitario, vacunas, entre otros. Existen documentos que establecen qué antimicrobianos son críticamente importantes en medicina humana, y no deben usarse en animales. También debemos enfocarnos en la problemática de la multirresistencia bacteriana, la más grave expresión de resistencia desde el punto de vista clínico. Esta puede ser consecuencia de la presencia de múltiples genes de resistencia plasmídicos; o bien, de la sobreexpresión de bombas de eflujo bacteriano sustrato inespecífico. En este último caso, se plantearán distintas alternativas para contrarrestarlo, por ejemplo la inhibición farmacológica con el uso de inhibidores de bombas de eflujo como alternativa prometedora en la lucha frente a la resistencia. Como conclusión, es de fundamental importancia no perder de vista la estrategia más eficaz: el uso racional de los antimicrobianos, pues de otro modo solo llegarnos a generar conocimiento pero no a controlar y minimizar la emergencia y diseminación de resistencia.Facultad de Ciencias Veterinaria

Effect of 1-(1-naphthylmethyl)-piperazine on antimicrobial agent susceptibility in multidrug-resistant isogenic and veterinary Escherichia coli field strains

The objective of this study was to evaluate the interaction of the efflux pump inhibitor 1-(1-naphthylmethyl)-piperazine (NMP) when combined with different families of antimicrobial agents against isogenic strains and multidrug-resistant (MDR) Escherichia coli field strains isolated from animals. Laboratory isogenic strains of E. coli with different levels of expression of efflux pumps were used as quality controls. Ten MDR E. coli strains were collected from healthy animals in a cross-sectional study in four commercial dairy farms. The MICs of florfenicol, ciprofloxacin, tetracycline and ampicillin were determined by a serial microdilution method in Luria-Bertani broth in the presence or absence of NMP. NMP used with ampicillin exerted no effect on the isogenic or field strains. In most of the field MDR E. coli strains and in an acrAB-overexpressing (AG112) isogenic strain, the MICs of florfenicol, ciprofloxacin and tetracycline decreased at least fourfold when the antimicrobial was combined with the highest NMP concentrations. In the wild-type strain (AG100), there were no decreases of more than twice the MIC, whilst in strain AG100A, an efflux pump-deficient strain, the MIC did not change, regardless of the concentration of NMP used with these three antimicrobials. Thus, ampicillin was not affected by the efflux pump mechanism, whereas ciprofloxacin, tetracycline and florfenicol were shown to be substrates of efflux pumps, with a consequent significant reduction in MICs. Resistance could not be completely reversed in the E. coli field strains by NMP, probably because other resistance mechanisms were also present. However, in strain AG112, the MIC results demonstrated that NMP expressed an important synergistic activity with florfenicol. The reduction in florfenicol MIC value was sufficient to reverse antimicrobial resistance completely for AG112.Facultad de Ciencias VeterinariasFacultad de Ciencias Médica

Effect of 1-(1-naphthylmethyl)-piperazine on antimicrobial agent susceptibility in multidrug-resistant isogenic and veterinary Escherichia coli field strains

The objective of this study was to evaluate the interaction of the efflux pump inhibitor 1-(1-naphthylmethyl)-piperazine (NMP) when combined with different families of antimicrobial agents against isogenic strains and multidrug-resistant (MDR) Escherichia coli field strains isolated from animals. Laboratory isogenic strains of E. coli with different levels of expression of efflux pumps were used as quality controls. Ten MDR E. coli strains were collected from healthy animals in a cross-sectional study in four commercial dairy farms. The MICs of florfenicol, ciprofloxacin, tetracycline and ampicillin were determined by a serial microdilution method in Luria-Bertani broth in the presence or absence of NMP. NMP used with ampicillin exerted no effect on the isogenic or field strains. In most of the field MDR E. coli strains and in an acrAB-overexpressing (AG112) isogenic strain, the MICs of florfenicol, ciprofloxacin and tetracycline decreased at least fourfold when the antimicrobial was combined with the highest NMP concentrations. In the wild-type strain (AG100), there were no decreases of more than twice the MIC, whilst in strain AG100A, an efflux pump-deficient strain, the MIC did not change, regardless of the concentration of NMP used with these three antimicrobials. Thus, ampicillin was not affected by the efflux pump mechanism, whereas ciprofloxacin, tetracycline and florfenicol were shown to be substrates of efflux pumps, with a consequent significant reduction in MICs. Resistance could not be completely reversed in the E. coli field strains by NMP, probably because other resistance mechanisms were also present. However, in strain AG112, the MIC results demonstrated that NMP expressed an important synergistic activity with florfenicol. The reduction in florfenicol MIC value was sufficient to reverse antimicrobial resistance completely for AG112.Facultad de Ciencias VeterinariasFacultad de Ciencias Médica

Therapeutic alternatives against multidrug resistance by efflux pump

El objetivo central fue restablecer la susceptibilidad antimicrobiana in vitro, de cepas de Escherichia coli con fenotipo multirresistente (MDR) aisladas de tambos, mediante la asociación de diferentes antimicrobianos con el inhibidor de bombas de eflujo 1-(1-naphthylmethyl)-piperazine (NMP). Se obtuvieron muestras de materia fecal de animales de producción y compañía, y de pozos sépticos. A los aislamientos se les determinaron los perfiles de sensibilidad y se obtuvieron 10 cepas MDR. Se emplearon dos cepas isogénicas de E. coli como control de calidad (AG100A con deleción total de bombas de eflujo, y AG112 con sobreexpresión de bombas) y una “wild type”, AG100. Se determinó la concentración mínima inhibitoria (CIM) de florfenicol, ciprofloxacina, tetraciclina y ampicilina por el método de microdilución seriada en caldo Luria-Bertani con y sin NMP. Los mayores porcentajes de resistencia fueron frente a tetraciclina y ampicilina. Todas las combinaciones de resistencia múltiple incluyeron a tetraciclina en su perfil. El NMP asociado a ampicilina tuvo efecto nulo. En la mayoría de las cepas E. coli MDR y en AG112, las CIMs de ciprofloxacina, florfenicol y tetraciclina disminuyeron ≥ a 4 veces al combinarse NMP. La cepa “normal” no presentó cambios relevantes y frente a AG100 la CIM se mantuvo estable, independientemente de la concentración de NMP utilizada. Las cepas tetraciclina-resistente podrían tener mayor tendencia a desarrollar resistencia múltiple. Ciprofloxacina, tetraciclina y florfenicol demostraron ser sustratos de las bombas, no siendo así para ampicilina. Resulta prometedor el efecto de la asociación de NMP con florfenicol.The central objective was to restore the antimicrobial susceptibility in vitro, in strains of Escherichia coli with multidrug resistance phenotype (MDR), from commercial farms by combining antimicrobials with the efflux pump inhibitor 1-(1-naphthylmethyl)-piperazine (NMP). Strains were isolated from the faeces of production and companion animals and from septic tanks. Sensibility profiles were tested to the isolations and 10 MDR strains were obtained. Laboratory strains included two isogenic mutants: AG100A, an RND type pumpdeficient strain and AG112, an acrAB overexpressing strain) and a wild-type strain, AG100. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of florfenicol, ciprofloxacin, tetracycline and ampicillin were determined by a serial microdilution method in Luria Bertani (LB) broth in presence or absence of NMP. The highest percentages of resistance were for tetracycline and ampicillin. All combinations of multidrug resistance included tetracycline in their profile. Ampicillin had no effect when combining to NMP. In most of the E. coli MDR strains and in AG112, MICs of ciprofloxacin, florfenicol and tetracycline decreased ≥ 4-fold with NMP. There was no relevant change against wild type strain and MIC remained the same against AG100, independently of NMP´s concentrations. Tetracycline resistance strains strains are probably able to become multirresistant. Ciprofloxacin, tetracycline and florfenicol demonstrated be efflux pumps substrates, but not ampicillin. It is promising the combination of NMP with florfenicol.Facultad de Ciencias Veterinaria