Metalo-beta-lactamasa 1 de Nueva Delhi
Enzima
Klebsiella pneumoniae , la bacteria en la que se identificó por primera vez el NDM-1.
Metalo-beta-lactamasa tipo 1
Identificadores
OrganismoKlebsiella pneumoniae
SímboloblaNDM-1
Protección unificadaC7C422
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EstructurasModelo suizo
DominiosInterprofesional

La NDM-1 [1] es una enzima que hace que las bacterias sean resistentes a una amplia gama de antibióticos betalactámicos . Entre ellos se incluyen los antibióticos de la familia de los carbapenémicos , que son un pilar para el tratamiento de las infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos. El gen de la NDM-1 es un miembro de una gran familia de genes que codifica enzimas betalactamasas llamadas carbapenemasas . Las bacterias que producen carbapenemasas suelen denominarse en los medios de comunicación " superbacterias " porque las infecciones causadas por ellas son difíciles de tratar. Estas bacterias suelen ser sensibles sólo a las polimixinas y la tigeciclina . [2]

La NDM-1 se detectó por primera vez en 2008 en una placa de cultivo de Klebsiella pneumoniae aislada de un paciente sueco de origen indio. Posteriormente se detectó en bacterias de la India, Pakistán , el Reino Unido, [3] los Estados Unidos, [4] Canadá, [5] Japón, [6] Egipto, [7] e Irak. [8]

Las bacterias más comunes que producen esta enzima son las gramnegativas, como Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae , pero el gen de NDM-1 puede propagarse de una cepa de bacteria a otra mediante transferencia horizontal de genes . [9]

Función enzimática

Estructura de la cadena principal del carbapenémico.

Los carbapenémicos son una clase de antibióticos betalactámicos capaces de matar a la mayoría de las bacterias inhibiendo la síntesis de una de sus capas de pared celular . Los carbapenémicos se desarrollaron para superar la resistencia a los antibióticos mediada por las enzimas betalactamasas bacterianas . Sin embargo, el gen bla NDM-1 produce NDM-1, que es una betalactamasa carbapenémica , una enzima que hidroliza e inactiva estos antibióticos carbapenémicos. [ cita requerida ]

Las carbapenemasas son mecanismos de resistencia particularmente peligrosos, ya que pueden inactivar una amplia gama de diferentes antibióticos. [10] La enzima NDM-1 es una de las metalo-beta-lactamasas de clase B; otros tipos de carbapenemasas son las betalactamasas de clase A o clase D. [11] (La carbapenemasa de Klebsiella pneumoniae de clase A ( KPC ) es actualmente la carbapenemasa más común, que se detectó por primera vez en Carolina del Norte , Estados Unidos, en 1996 y desde entonces se ha extendido por todo el mundo. [12] Una publicación posterior indicó que las Enterobacteriaceae que producen KPC se estaban volviendo comunes en los Estados Unidos. [13] )

La resistencia conferida por este gen ( bla NDM-1 ), por lo tanto, ayuda a la expansión de las bacterias que lo portan a lo largo de un huésped humano, ya que enfrentarán menos oposición/competencia de las poblaciones de bacterias sensibles a los antibióticos, que se verán disminuidas por el tratamiento antibacteriano original. [ cita requerida ]

Dos iones de zinc presentes en el sitio de unión activo

El NDM-1 funciona a través de dos iones de zinc presentes en el sitio activo que provocan la hidrólisis de las betalactámicas, volviéndolas ineficaces. Los datos experimentales han demostrado que los quelantes de zinc pueden prevenir la hidrólisis de las betalactámicas mediada por metalo-beta-lactamasas. [14]

Origen y propagación

La enzima NDM-1 recibió su nombre de Nueva Delhi , la capital de la India, ya que fue descrita por primera vez por Yong et al. en diciembre de 2009 en un ciudadano sueco que enfermó con una infección bacteriana resistente a los antibióticos que adquirió en la India. [15] La infección se identificó como una cepa de Klebsiella pneumoniae resistente a carbapenémicos que portaba el nuevo gen bla NDM-1 . Los autores concluyeron que el nuevo mecanismo de resistencia "claramente surgió en la India, pero hay pocos datos que surjan de la India que sugieran cuán extendido está". [15] Sin embargo, su origen geográfico exacto no se ha verificado de manera concluyente. En marzo de 2010, un estudio en un hospital de Mumbai encontró que la mayoría de las bacterias resistentes a carbapenémicos aisladas de pacientes portaban el gen bla NDM-1 . [16] Más tarde, el editor de la revista se disculpó por permitir el nombre.

También se encontró NDM-1 β-lactamasa en un aislamiento de K. pneumoniae de Croacia , y el paciente llegó desde Bosnia y Herzegovina . Se considera que el segundo origen geográfico son los Balcanes orientales . [17]

En mayo de 2010, se informó de un caso de infección por E. coli que expresaba NDM-1 en Coventry , Reino Unido. [18] El paciente era un hombre de origen indio que había visitado la India 18 meses antes, donde se había sometido a diálisis . En los ensayos iniciales, la bacteria era totalmente resistente a todos los antibióticos probados, mientras que pruebas posteriores encontraron que era susceptible a la tigeciclina y la colistina . Los autores advirtieron que los viajes internacionales y el uso por parte de los pacientes de los sistemas de atención sanitaria de varios países podrían conducir a la "rápida propagación de NDM-1 con consecuencias potencialmente graves".

En junio de 2010 [actualizar], se habían notificado tres casos de aislamientos de Enterobacteriaceae que presentaban este mecanismo de resistencia recientemente descrito en los EE. UU., y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) declararon que "los tres aislamientos estadounidenses eran de pacientes que habían recibido atención médica reciente en la India". [19] Sin embargo, los expertos estadounidenses declararon que no está claro si esta cepa es más peligrosa que las bacterias resistentes a los antibióticos existentes, como el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina , que ya es común en los EE. UU. [20]

Estructura de la colistina , uno de los pocos antibióticos capaces de matar las bacterias productoras de NDM-1.

En julio de 2010, un equipo de Nueva Delhi informó de un grupo de tres casos de Acinetobacter baumannii portadores de bla NDM-1 que se encontraron en la unidad de cuidados intensivos de un hospital de Chennai (India) en abril de 2010. Como antes, las bacterias eran totalmente resistentes a todos los antibióticos aminoglucósidos, β-lactámicos y quinolónicos, pero eran susceptibles a la tigeciclina y la colistina. Este espectro particularmente amplio de resistencia a los antibióticos se vio acentuado por la expresión de la cepa de varios genes de resistencia diferentes además de bla NDM-1 . [21]

Un estudio realizado por un equipo multinacional fue publicado en la edición de agosto de 2010 de la revista The Lancet Infectious Diseases . Este examinó la aparición y propagación de bacterias portadoras del gen bla NDM-1 . En él se informaron 37 casos en el Reino Unido, 44 ​​aislamientos con NDM-1 en Chennai , 26 en Haryana y 73 en varios otros sitios en Pakistán y la India. [1] El análisis de las cepas por parte de los autores mostró que muchas portaban bla NDM-1 en plásmidos , lo que permitirá que el gen se transfiera fácilmente entre diferentes cepas de bacterias mediante transferencia horizontal de genes . Todos los aislamientos fueron resistentes a múltiples clases diferentes de antibióticos, incluidos los antibióticos betalactámicos , las fluoroquinolonas y los aminoglucósidos , pero la mayoría aún eran susceptibles al antibiótico polimixino colistina .

El 21 de agosto de 2010, Ontario (Canadá) tuvo su primer caso confirmado de la "superbacteria" en Brampton. Hubo otros casos confirmados en Columbia Británica y Alberta . [22] Estos casos confirmados de infección por NDM-1 no tienen relación con Nueva Delhi (India). Los pacientes o sus familiares nunca viajaron a la India en la última década.

El 6 de septiembre de 2010, Japón detectó su primer caso de la enzima NDM-1. En mayo de 2009, un japonés de unos 50 años que había regresado recientemente de unas vacaciones en la India sufrió una fiebre y fue hospitalizado, pero más tarde se recuperó por completo. Los funcionarios del hospital confirmaron que las pruebas realizadas después de la recuperación del paciente dieron positivo para la enzima NDM-1. [23]

En un estudio de prevalencia ambiental puntual realizado entre el 26 de septiembre y el 10 de octubre de 2010 se encontraron bacterias con el gen NDM-1 en muestras de agua potable y de filtraciones en Nueva Delhi. Se recogieron 50 muestras de agua del grifo y 171 muestras de filtraciones en lugares situados a 12 km del centro de Nueva Delhi. De estas muestras, se encontró que 20 cepas de bacterias contenían el gen NDM-1 en 51 de las 171 muestras de filtraciones y en 2 de las 50 muestras de agua del grifo. [24] [8]

El 8 de mayo de 2012, se detectó la presencia de NDM en un paciente que murió en el Royal Alexandra Hospital de Edmonton (Alberta). También se descubrió que el paciente era portador de una cepa de Acinetobacter . El paciente contrajo la bacteria después de que otro paciente, que se había sometido a una cirugía en el subcontinente indio, viajara a Canadá y fuera ingresado en el hospital con una infección. [25]

El 16 de diciembre de 2013, Science Daily informó que un equipo de científicos de las universidades de Rice , Nankai y Tianjin encontró NDM-1 en dos plantas de tratamiento de aguas residuales en el norte de China. [26] [27] De hecho, no fue posible eliminar el NDM-1 después de varios tratamientos e intentos de desinfección de las plantas. La desinfección con cloro, uno de los métodos más eficaces en la actualidad, tampoco logró erradicar la beta-lactamasa. [26]

En junio de 2014 se informó que la molécula aspergilomarasmina A del hongo Aspergillus desactiva el mecanismo de resistencia de NDM-1 y, por lo tanto, hace que las bacterias vuelvan a ser sensibles a los antibióticos tradicionales. Se ha demostrado que es eficaz en ratones y ratas, pero aún no se ha probado en humanos para comprobar su seguridad o eficacia. [28]

En septiembre de 2016, una mujer de 70 años de Reno, Nevada, murió de un choque séptico tras una infección con Klebsiella pneumoniae productora de NDM . [29] Había estado en un viaje prolongado a la India y fue ingresada en un hospital allí por una infección en la cadera derecha. [ cita requerida ]

Detección fenotípica de NDM-1

La detección del gen NDM-1 depende de la determinación fenotípica de la actividad enzimática. Estas enzimas dependen del zinc y, por lo tanto, se denominan metalo-beta-lactamasas . Se han realizado estudios en la India que demuestran su dependencia del zinc y la capacidad de los agentes quelantes del zinc, como el EDTA, para disminuir su actividad. La prueba de Hodge modificada y la prueba de Hodge re-modificada se desarrollaron para la detección fenotípica de forma rutinaria en laboratorios con recursos limitados. [30] Otras pruebas para la detección fenotípica son:

  • Prueba de sinergia de doble disco (DDST)
  • Detección Vitek (Sistema automatizado)
  • Prueba electrónica (E-Strip) [30]

Crítica del nombre de la enzima

El Ministerio de Salud de la India ha cuestionado la conclusión del estudio de agosto de 2010 de The Lancet de que el gen se originó en la India, describiendo esta conclusión como "injusta" y afirmando que los hospitales indios son perfectamente seguros para el tratamiento. [31] [32] Los políticos indios han descrito la vinculación de este nuevo gen de resistencia a los medicamentos con la India como "propaganda maliciosa" y han culpado a las corporaciones multinacionales por lo que describen como malignidad selectiva. [31] [33] Un político del Partido Bharatiya Janata ha argumentado en cambio que el artículo de la revista es falso y representa un intento de asustar a los turistas médicos para que se vayan de la India. [34] El Ministerio de Salud de la India publicó una declaración "refutando firmemente" el nombre de la enzima "Nueva Delhi". [35] Un coautor del estudio de The Lancet de 2010 , que tiene su base en la Universidad de Madrás , ha declarado que no está de acuerdo con la parte del artículo que aconseja a las personas evitar las cirugías electivas en la India. [36]

En cambio, un editorial publicado en marzo de 2010 en el Journal of Association of Physicians of India atribuyó la aparición de este gen al mal uso generalizado de antibióticos en el sistema de salud indio, afirmando que los médicos indios "aún no han tomado en serio la cuestión de la resistencia a los antibióticos" y señalando que existe poco control sobre la prescripción de antibióticos por parte de los médicos e incluso de los farmacéuticos. [37] El Times of India afirma que existe un acuerdo general entre los expertos en que la India necesita tanto una política mejorada para controlar el uso de antibióticos como un registro central de infecciones resistentes a los antibióticos. [36]

La revista británica The Lancet se negó a publicar una refutación del Centro Nacional Indio para el Control de Enfermedades, alegando falta de espacio y que los editores de la revista sentían que estaría mejor ubicado en otro lugar. [38] Sin embargo, el 12  de enero de 2011, el editor de The Lancet , Richard Horton , se disculpó y reconoció que nombrar a la enzima resistente en honor a Nueva Delhi fue un "error". [38] Después de esto, Ajai R. Singh, editor de Mens Sana Monographs , exigió que se abandonara ese "nombre geográfico" y se reemplazara por "nombre científico". Propuso cambiar NDM-1 a PCM ( metalo-beta-lactamasa resistente a carbapenémicos que codifica plásmidos ). [39]

Fallecidos

La primera muerte reportada debido a bacterias que expresan la enzima NDM-1 se registró en agosto de 2010, cuando un hombre belga infectado mientras recibía tratamiento en un hospital de Pakistán murió a pesar de que se le administró colistina . Un médico involucrado en su tratamiento dijo: "Estuvo involucrado en un accidente automovilístico durante un viaje a Pakistán. Fue hospitalizado con una lesión importante en la pierna y luego repatriado a Bélgica, pero ya estaba infectado". [40] En otro caso, un ciudadano indio murió en un hospital debido a una infección similar.

Véase también

Referencias

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