ricerca epidemiologica
Resistenza agli Antibiotici
La resistenza batterica agli agenti antimicrobici costituisce un problema diffuso a livello mondiale ed è particolarmente grave nei paesi a limitate risorse economiche, dove farmaci antibiotici alternativi non sono disponibili o sono troppo costosi.
L’uso inadeguato degli antibiotici è certamente uno dei fattori di maggior rilievo nel causare le resistenze batteriche in questi paesi. Tuttavia altre importanti cause che ne favoriscono la diffusione sono rappresentate dall’affollamento e dalle scarse condizioni igienico-sanitarie, oltre che lo scarso controllo sull’uso non-umano (veterinario, in agricoltura, etc) degli antibiotici.
Data la rilevanza del tema, sin dal 1987 furono avviate attività di ricerca per studiare le resistenze agli antibiotici nel Chaco boliviano utilizzando un approccio multidisciplinare che permettesse di definire la dimensione del problema, i meccanismi biomolecolari alla base del fenomeno (grazie all’apporto del Dipartimento di Biologia Molecolare dell’Università di Siena) e le modalità d’uso dei farmaci antibiotici (in collaborazione con la London School of Hygiene and Tropical Medicine).
Si ringrazia il Ministero degli Affari Esteri e la Regione Toscana per il sostegno accordato a queste iniziative.
Questo articolo riporta i risultati microbiologici ottenuti nel secondo studio del progetto ANTRES, svolto nel 2005, e li confronta con quelli ottenuti nel 2002. In entrambi i casi, la prevalenza di portatori intestinali di Escherichia coli resistenti agli antimicrobici in bambini sani di 6 anni mesi a 6 anni da due città boliviane (Camiri e Villa Montes) e due città peruviane (Yurimaguas e Moyobamba).
I dati del 2005 confermano l’elevata prevalenza di resistenza ad ampicillina, trimetoprim/sulfametossazolo, tetraciclina, streptomicina e cloramfenicolo. Il risultato più rilevante è l’aumento dei tassi di resistenza ai chinoloni e alle cefalosporine di terza generazione. Studi molecolari hanno potuto verificare che il drammatico aumento è dovuto alla diffusione di beta-lattamasi a spettro esteso del tipo CTX-M. L’aumento della resistenza ai chinoloni e alle cefalosporine di terza generazione è stato segnalato in molti altri paesi ed è considerato un fenomeno che porta a complicazioni per il trattamento delle infezioni. Lo studio non ha permesso di chiarire le ragioni di questo fenomeno.
Per quanto riguarda la resistenza ai chinoloni, l’uso di questi antibiotici nei bambini studiati può essere escluso, secondo i dati acquisiti nello studio. L’esposizione in casa attraverso il contatto umano, il consumo di alimenti contaminati o entrambi potrebbero spiegare il fenomeno. I dati ottenuti indicano la necessità di continuare a monitorare l’evoluzione della resistenza nell’E. coli commensale, di indagare il ruolo svolto da questo serbatoio di geni di resistenza e la sua relazione epidemiologica con i ceppi clinici, e di definire il ruolo della catena alimentare
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In uno studio precedente, sono stati rilevati livelli inaspettatamente elevati di resistenza agli antibiotici in commensali di Escherichia coli isolati da una remota comunità indigena Guaraní (Bolivia) con bassi livelli di esposizione agli antibiotici e valuta estera limitata. Qui abbiamo studiato la struttura della popolazione di E. coli resistente in questa comunità e i meccanismi di resistenza.
La popolazione di E. coli (113 isolati su 72 abitanti) ha mostrato un alto livello di eterogeneità genetica, come evidenziato dai gruppi filogenetici (77% gruppo A, 10% gruppo B1, 8% gruppo D, 5% gruppo B2) e dalla genotipizzazione mediante analisi di amplificazione casuale del DNA polimorfico (RAPD) (44 tipi diversi per RAPD). I geni di resistenza acquisiti erano sempre dello stesso tipo di quelli trovati in contesti di esposizione agli antibiotici [blaTEM, blaPSE-1, catI, cmlA6, tet(A), tet(B), dfrA1, dfrA7, dfrA8, dfrA17 , sul1, sul2, aphA1, aadA1, aadA2, aadA5, aadB e sat-1].
Gli integroni di classe 1 e 2 sono stati trovati rispettivamente nel 12% e nel 4% degli isolati e contengono una varietà di cassette geniche simili a quelle descritte sopra. La co-traduzione di trattamenti multiresistenti è stata osservata per isolati selezionati ed è risultata associata a plasmidi coniugativi di tipo F, P e N.
Questi dati suggeriscono che la resistenza riscontrata in questa remota comunità sia probabilmente la conseguenza della diffusione di batteri e geni resistenti da ambienti caratteristici dell’esposizione agli antibiotici (piuttosto che di una selezione indipendente in situ) che ha coinvolto sia l’espansione clonale di isolati resistenti che la traslazione/ ricombinazione orizzontale degli elementi genetici mobili localizzati nei geni di resistenza.
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Uno studio condotto nel 2005 tra membri di una popolazione sana di bambini che vivono in Bolivia e Perù ha mostrato che i ceppi fecali di Escherichia coli resistenti alle cefalosporine a spettro esteso erano notevolmente aumentati rispetto a quanto osservato nelle stesse aree nel 2002 (1,7% nel 2005 contro lo 0,1% nel 2002). In questo studio, è stato dimostrato che questo fenomeno è principalmente correlato alla diffusione tra i ceppi commensali di E. coli dei determinanti CTX-M della β-lattamasi a spettro esteso (ESBL).
Degli isolati produttori di ESBL raccolti nello studio del 2005, 44 avevano un ESBL di tipo CTX-M e 6 di tipo SHV (SHV-2 o SHV-12). Rispetto ai risultati del 2002 è stato osservato anche un aumento della diversità delle ESBL di tipo CTX-M: in Bolivia (dove nel 2002 sono stati osservati solo CTX-M-2) sono emersi membri del gruppo CTX-M-1 ( CTX-M-15), mentre in Perù (dove nel 2002 sono stati osservati solo CTX-M-15 e CTX-M-2) sono emersi membri del gruppo CTX-M-9 (CTX-M-14 e CTX-M- 24). È stata rilevata anche una nuova variante di CTX-M-2 chiamata CTX-M-56.
Le caratteristiche molecolari degli isolati produttori di CTX-M e gli esperimenti di trasferimento genico hanno suggerito che diversi meccanismi potrebbero essere coinvolti nella diffusione dei diversi determinanti del gruppo CTX-M e hanno rivelato che determinanti di resistenza aggiuntivi per antibiotici non-β-lattamici erano preferibilmente trasportati da plasmidi codificanti per alcune varianti di CTX-M (CTX-M-15 e varianti del gruppo CTX-M-2). Tre plasmidi coniugativi che codificano per CTX-M-15 provenienti da isolati peruviani portavano il nuovo gene di resistenza ai fluorochinoloni aac(6′)-Ib-cr. Questo è il primo articolo sul rilevamento di aac(6′)-Ib-cr in America Latina
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Utilizzando un metodo di screening rapido, è stata studiata la prevalenza di portatori fecali di Escherichia coli resistente agli antimicrobici in 3.174 bambini sani provenienti da 4 aree urbane del Perù e della Bolivia. È stato osservato un alto tasso di resistenza all’ampicillina (95%), trimetoprim – sulfametossazolo (94%), tetraciclina (93%), streptomicina (82%) e cloramfenicolo (70%). Sono stati osservati tassi più bassi di resistenza all’acido nalidixico (35%), kanamicina (28%), gentamicina (21%) e ciprofloxacina (18%); La resistenza al ceftriaxone e all’amikacina era rara (<0,5%).
In un campione casuale di 1.080 isolati di E. coli resistenti, il 90% ha mostrato un fenotipo multiresistente (MDR). I 2 fenotipi MDR più comuni (ampicillina/tetraciclina/trimetoprim-sulfametossazolo e ampicillina/tetraciclina/trimetoprim-sulfametossazolo/cloramfenicolo) possono essere trasferiti in blocco negli esperimenti di coniugazione. I geni di resistenza acquisiti più comuni erano blaTEM, tet(A), tet(B), drfA8, sul1, sul2 e catI. Questi risultati hanno sottolineato l’entità del problema della resistenza antimicrobica nelle aree a scarse risorse e l’urgente necessità di sorveglianza e controllo di questo fenomeno.
La valutazione della resistenza antimicrobica tra i batteri commensali è un indicatore della diffusione della resistenza antimicrobica. Sono stati adottati con successo metodi di screening rapidi per il rilevamento di Escherichia coli fecale resistente agli antimicrobici direttamente sulla piastra MacConkey, ma soffrono di una mancanza di standardizzazione. Lo scopo di questo studio era di valutare un metodo di coltura diretta su piastra (DPM) per rilevare E. coli fecale resistente agli antimicrobici e confrontarlo con il metodo convenzionale. Campioni fecali sono stati ottenuti da 71 bambini sani del Perù e della Bolivia.
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La resistenza batterica agli antimicrobici rappresenta un problema di salute pubblica globale, mettendo in pericolo l’efficacia della chemioterapia antimicrobica. È universalmente noto come l’emergere e l’estensione della resistenza sia associata all’elevato utilizzo di antimicrobici in campo medico e veterinario. Un uso improprio ed eccessivo di antimicrobici, con scarse condizioni igienico-sanitarie, sono le ragioni più note di un alto tasso di resistenza antimicrobica nei paesi con risorse limitate. Tuttavia, molti aspetti inerenti all’effettiva importanza dell’uso degli antimicrobici sono ancora poco conosciuti.
Alcuni studi condotti in Bolivia negli anni ’80 e ’90 hanno mostrato un’elevata prevalenza di resistenza agli antimicrobici nella flora commensale umana nelle aree urbane e rurali. La pressione selettiva generata dall’uso eccessivo e inappropriato di antimicrobici è stata considerata la principale responsabile di questi risultati. Tuttavia, il rilevamento estremamente inaspettato di un alto tasso di resistenza antimicrobica nell’Escherichia coli commensale in una popolazione di una comunità rurale molto isolata solleva la questione dell’origine dell’emergenza e della diffusione della resistenza batterica.
Questi dati suggeriscono, almeno in alcuni contesti e per alcuni determinanti della resistenza, che è possibile una diffusione significativa della resistenza batterica nonostante l’uso eccessivo/inappropriato di agenti antimicrobici nella pratica clinica.
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Uno studio è stato condotto da agosto a novembre 2002 per valutare la sensibilità antimicrobica contro Escherichia coli fecale isolata da 3.208 bambini sani in quattro diverse aree urbane del Sud America, due in Bolivia (Camiri e Villamontes) e due in Perù (Yurimaguas e Moyobamba). Isolati di E. coli resistenti al ceftriaxone sono stati trovati in quattro bambini, uno per ciascuna area studiata. Gli isolati hanno mostrato un fenotipo multiresistente, inclusa la resistenza alle ossimino-cefalosporine e all’aztreonam, e le MIC di ceftazidima degli isolati erano inferiori a quelle di cefotaxime.
Con la PCR e il sequenziamento, il determinante blaCTX-M-2 è stato rilevato in tre isolati e il determinante blaCTX-M-15 è stato rilevato in un isolato (dal Perù). Gli isolati che hanno prodotto CTX-M-2 appartenevano a tre diversi gruppi filogenetici (gruppi A, B2 e D), mentre l’isolato che ha prodotto CTX-M-15 apparteneva al gruppo filogenetico D. Il determinante blaCTX-M-2 è stato trasferito a E. coli per coniugazione, mentre il trasferimento di coniugazione del determinante blaCTX-M-15 non era rilevabile. I plasmidi contenenti il determinante blaCTX-M-2 presentavano profili di restrizione simili e in tutti loro il gene era localizzato su un frammento PstI di 2,2 kb, suggerendo un background genetico simile a quello presente in In35 e InS21.
I risultati di questo studio confermano l’ampia distribuzione del tipo CTX-M di β-lattamasi e sottolineano il ruolo che gli isolati di E. coli commensali possono svolgere come potenziale serbatoio di questi determinanti di resistenza clinicamente rilevanti. Questo è il primo rapporto sugli enzimi di tipo CTX-M in Bolivia e Perù e anche il primo rapporto sul rilevamento di CTX-M in America Latina.
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Obiettivo: determinare l’incidenza di Escherichia coli non patogeni resistente agli antimicrobici in bambini sani di età compresa tra 6 e 72 mesi nella città di Camiri e in una cittadina rurale, Javillo, nel sud-est della Bolivia. Metodo: Studio basato sulla comunità: campioni di feci sono stati raccolti da 296 bambini sani selezionati mediante campionamento a grappolo a Camiri e da tutti i 25 bambini idonei a Javillo. Gli isolati di E. coli sono stati testati per la suscettibilità antimicrobica mediante il metodo di diffusione su disco standard. Con un’indagine a questionario in 12 farmacie e utilizzando pazienti simulati, abbiamo accertato la disponibilità di antimicrobici e le loro modalità di utilizzo nella città di Camiri.
Risultati: a Camiri, oltre il 90%, ea Javillo, oltre il 70% dei bambini era portatore di E. coli resistente all’ampicillina, al trimetoprim-sulfametossazolo (TMP/SMX) o alla tetraciclina. In totale, il 63% dei bambini era portatore di E. coli con resistenza multipla ad ampicillina, TMP/SMX, tetraciclina e cloramfenicolo. Nello studio condotto su pazienti simulati, gli antimicrobici sono stati distribuiti in modo inappropriato al 92% degli adulti e al 40% dei bambini con diarrea acquosa, e sono stati sottoprescritti agli uomini con secrezione uretrale (67%) o alle donne con febbre e disuria (58%). La dose e/o la durata degli antimicrobici distribuiti era quasi sempre troppo bassa.
Conclusione: il nostro studio mostra una prevalenza preoccupantemente alta di E. coli non patogeno resistente agli antimicrobici. La prevalenza della resistenza all’ampicillina e al TMP/SMX era maggiore rispetto a quanto riportato in precedenza nei paesi sviluppati. La presenza di un elevato serbatoio di geni di resistenza nelle persone sane nei paesi in via di sviluppo rappresenta una minaccia alla terapia antimicrobica nel mondo. Ecco perché sono necessari e urgenti programmi per promuovere l’uso razionale ed efficace delle droghe nei paesi sviluppati.
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Diversi ceppi di stafilococchi ottenuti con tamponi cutanei da personale ospedaliero e studenti di Camiri e Boyuibe e da persone sane di Javillo, Bolivia, sono stati testati per la loro suscettibilità in vitro agli antimicrobici. Le percentuali più elevate di resistenza agli antibiotici testati sono state riscontrate in ceppi di stafilococchi isolati dal personale ospedaliero. Tutti i ceppi di S. aureus di queste persone erano resistenti alla penicillina.
Gli stafilococchi coagulasi negativi del personale ospedaliero hanno mostrato un alto tasso di ceppi multiresistenti, principalmente a penicillina, ampicillina, tetraciclina e cloramfenicolo. I ceppi di stafilococchi isolati nella popolazione rurale di Javillo erano altamente sensibili a tutti gli antibiotici testati.