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Abstract

Aún se desconocen la frecuencia, los factores de riesgo y los resultados de la bacteriemia policlonal por bacilos gramnegativos. Los investigamos en un estudio de cohorte prospectivo de pacientes en los que un hemocultivo arrojó ⩾1 especie de varilla aeróbica gramnegativa. Para cada paciente, se realizó una electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE) en 4 colonias de cada tipo morfológico. Los episodios de bacteriemia se consideraron policlonales si estaban causados por >1 tipo de PFGE de la misma especie. Diez (6,5%) de los 153 pacientes investigados tuvieron bacteriemia policlonal. La bacteriemia debida a bacilos no fermentadores fue el único factor de riesgo significativo de bacteriemia policlonal. Las complicaciones fueron igualmente frecuentes en todos los grupos de pacientes. Sin embargo, los pacientes con bacteriemia policlonal recibieron un tratamiento antibiótico más amplio que los pacientes con bacteriemia monoclonal. Casi el 20% de los episodios de bacteriemia debidos a bacilos no fermentadores fueron policlonales, pero sigue sin estar claro por qué los bacilos no fermentadores eran más propensos a causar bacteriemia policlonal que otros bacilos gramnegativos.

La bacteriemia gramnegativa es una infección grave con una tasa de mortalidad bruta estimada del 20%-50% . Por lo tanto, se han estudiado ampliamente los factores de riesgo para el desarrollo de la sepsis, la historia natural de la enfermedad y, especialmente, la terapia. Las herramientas moleculares modernas rara vez se han utilizado para estudiar la sepsis . En algunos de los estudios posteriores se han descrito episodios de bacteriemia debidos a >1 genotipo de la misma especie. Arbeit et al. utilizaron el término «bacteriemia policlonal» para describir estos episodios de bacteriemia.

Un estudio retrospectivo anterior reveló que los pacientes que tenían bacteriemia policlonal por gramnegativos tenían con más frecuencia afecciones subyacentes graves que los pacientes que tenían bacteriemia monoclonal . Además, un mayor número de pacientes con bacteriemia policlonal murieron a causa de la bacteriemia. Sin embargo, el diseño del estudio retrospectivo puede haber sido propenso a un sesgo considerable. Por lo tanto, realizamos un estudio de cohorte prospectivo para estimar la frecuencia de la bacteriemia policlonal e investigar los factores de riesgo y el resultado de la bacteriemia policlonal.

Pacientes y métodos

Pacientes. La Universitätsklinikum Benjamin Franklin es un hospital de atención terciaria de 1300 camas con ∼34.000 ingresos al año. Se incluyeron en el estudio todos los pacientes a los que se les aisló ⩾1 especie de bacilo gramnegativo de crecimiento aeróbico en ⩾1 cultivo de sangre recogido durante el período comprendido entre agosto de 1996 y julio de 1997.

Un investigador, que no conocía los resultados de la tipificación, extrajo los siguientes datos de la historia clínica de cada paciente: edad, sexo, servicio hospitalario donde fueron tratados, enfermedades subyacentes, gravedad de la enfermedad subyacente según los criterios de McCabe y Jackson (rápidamente mortal, se espera que muera en 12 meses; finalmente mortal, se espera que viva >12 meses pero que muera en 4 años; no mortal, se espera que viva >4 años) , puntuación de Karnofsky , puntuación de fisiología aguda y evaluación de la salud crónica (APACHE II) , origen de la bacteriemia, complicaciones, terapia y resultado.

Debido a que el estudio original que describía la puntuación APACHE II no incluía a niños, la puntuación se calculó sólo para personas de >16 años. Se recogieron datos sobre los posibles factores de riesgo de bacteriemia, entre los que se encontraban los siguientes: realización de procedimientos quirúrgicos; necesidad de hemodiálisis; presencia de cuerpos extraños y/o colocación de catéteres intravasculares o urinarios; y necesidad de ventilación mecánica durante ⩾24 h. Se consideró que un lugar del cuerpo era el origen de la bacteriemia si se aislaba la misma especie de bacterias en ese lugar y en el hemocultivo o si se diagnosticaba una infección local mediante radiología, por ecografía o durante procedimientos quirúrgicos. Se utilizaron los criterios de sepsis definidos por la conferencia de consenso del American College of Chest Physicians y la Society of Critical Care Medicine para evaluar las respuestas sistémicas de los pacientes a la bacteriemia. Se revisaron las historias clínicas para determinar si el paciente desarrolló alguna de las siguientes complicaciones: shock séptico, síndrome de dificultad respiratoria del adulto, insuficiencia renal, coagulación intravascular diseminada, fallo multiorgánico o muerte por bacteriemia. La duración de la terapia antimicrobiana se definió como el periodo de tiempo desde el primer día de terapia antimicrobiana hasta el último día de terapia. Para cada paciente, el número total de días de terapia antibiótica se calculó sumando la duración de la terapia para todos los agentes antimicrobianos que el paciente recibió; la terapia antimicrobiana profiláctica no se incluyó en el cálculo.

Organismos. El laboratorio de microbiología (en la Universitätsklinikum Benjamin Franklin) utilizó hemocultivos de caldo para procesar las muestras de sangre (Septicheck; Becton Dickinson). A partir de los hemocultivos en los que habían crecido bacilos gramnegativos, se procesaron 4 colonias de cada tipo morfológico. Se utilizaron los sistemas API 20E y API 20NE (bioMérieux) para identificar los aislados hasta el nivel de especie. Los aislados se almacenaron congelados a -70°C en caldo de glicerina.

Tipificación molecular. Se utilizó el método de electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE) descrito por Pfaller et al. para tipificar los aislados. Tras pasar cada aislado al menos dos veces por agar sangre, se inocularon las colonias en caldo de soja tripticasa y se incubaron los cultivos durante la noche. Las bacterias se incrustaron en agarosa y el ADN cromosómico se digirió con la enzima de restricción adecuada: XbaI para Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y Xanthomonas maltophilia; SpeI para especies de Enterobacter, Klebsiella, Proteus, Serratia marcescens y otras Enterobacteriaceae; SmaI para Haemophilus influenzae y AscI para especies de Acinetobacter. Los fragmentos se separaron mediante PFGE y los geles se tiñeron con bromuro de etidio. Si todas las bandas mayores y menores coincidían exactamente, los aislados se clasificaban como idénticos. Si al menos el 90% pero <100% de las bandas coincidían (es decir, entre 1 y 3 bandas eran diferentes), los aislados se consideraban similares. Si <90% de las bandas coincidían (es decir, >3 bandas diferentes), los aislados se consideraban cepas diferentes. Una bacteriemia se definió como policlonal si se identificaban ⩾2 cepas diferentes de la misma especie gramnegativa en un único hemocultivo.

Pruebas de susceptibilidad. La susceptibilidad a los antimicrobianos se probó mediante dilución en microbios utilizando el método del punto de ruptura. Utilizando placas de microtitulación y medios que preparamos (caldo IsoSensitest; Unipath), probamos la susceptibilidad de los aislados a los siguientes agentes antimicrobianos ampicilina, ampicilina-sulbactam, piperacilina, mezlocilina, cefotiam, cefotaxima, ceftriaxona, cefaclor, ceftazidima, imipenem, meropenem, trimetoprim-sulfametoxazol, gentamicina, tobramicina, ofloxacina, ciprofloxacina, tetraciclina, amikacina y fosfomicina. Se compararon los perfiles de resistencia a los antibióticos de las cepas con diferentes tipos de PFGE obtenidas del mismo paciente. Para 2 tipos de PFGE cualesquiera, se requería una diferencia en la categoría interpretativa (susceptible frente a resistente) para ⩾1 antibiótico para que los perfiles antibióticos se consideraran diferentes.

Análisis estadístico. Si la historia clínica de un paciente carecía de datos para >40% de las categorías o si no podíamos tipificar los aislados del hemocultivo, el paciente era excluido del análisis. Se utilizó la prueba χ2 o la prueba exacta de Fisher para evaluar las diferencias entre variables categóricas y la prueba U de Mann-Whitney, para evaluar las diferencias entre variables continuas (SPSS). Se fijó α en 0,05, y se realizaron pruebas de 2 colas.

Resultados

Durante el período de estudio, 169 pacientes tuvieron un episodio de bacteriemia por gramnegativos. Dieciséis pacientes fueron excluidos del análisis posterior, 9 pacientes porque faltaban datos para >40% de las categorías, y 7 pacientes porque no pudimos tipificar los aislados del hemocultivo. Los pacientes con datos faltantes fueron trasladados a otros hospitales poco después de que se obtuviera una muestra de sangre para el cultivo; por lo tanto, la mayoría de los datos faltaban en las historias clínicas. Los pacientes excluidos no eran diferentes de los incluidos en cuanto a la edad, el sexo, el servicio hospitalario en el que fueron tratados o la especie microbiana que causó el episodio de bacteriemia.

De los 153 pacientes que se incluyeron en el análisis, 47 pacientes tuvieron bacteriemia polimicrobiana. Los episodios de bacteriemia polimicrobiana fueron causados por combinaciones de bacilos gramnegativos y cocos grampositivos (estafilococos coagulasa-negativos, enterococos o Staphylococcus aureus) en 27 pacientes. Algunos pacientes presentaron una bacteriemia polimicrobiana causada por combinaciones de bacilos gramnegativos y hongos (2 pacientes), bacilos gramnegativos y diversos organismos anaerobios (6 pacientes), o bacilos gramnegativos y grampositivos (3 pacientes). Nueve pacientes tuvieron una bacteriemia polimicrobiana debida a 2 especies gramnegativas diferentes. Por lo tanto, se dispuso de 162 aislamientos subcultivados de bacilos gramnegativos para su tipificación. Escherichia coli, Klebsiella y Enterobacter fueron las especies gramnegativas más frecuentemente aisladas (tabla 1). Diez episodios de bacteriemia (6,5%) fueron policlonales, es decir, los episodios fueron causados por dos tipos de PFGE de la misma especie. Cinco de los pacientes que tuvieron bacteriemia policlonal también tuvieron bacteriemia polimicrobiana. Los episodios de bacteriemia policlonal fueron causados significativamente más a menudo por bacilos no fermentadores que por bacteriemia monoclonal o polimicrobiana.

Los pacientes con bacteriemia policlonal se compararon con pacientes con bacteriemia monoclonal y con pacientes con bacteriemia polimicrobiana. Los 5 pacientes que tenían tanto bacteriemia polimicrobiana como policlonal se excluyeron del análisis para evitar el sesgo de clasificación errónea. Los pacientes que tenían bacteriemia policlonal tenían la misma distribución de edad, sexo y número de enfermedades subyacentes que los pacientes que tenían bacteriemia monoclonal y los que tenían bacteriemia polimicrobiana (tabla 2). La gravedad y el pronóstico de las enfermedades subyacentes fueron similares en todos los grupos de pacientes.

Para todos los grupos de pacientes, más de la mitad de los episodios de bacteriemia fueron adquiridos en el hospital, y ∼10 fueron adquiridos durante el tratamiento en una unidad de cuidados intensivos. La duración media de la estancia hospitalaria antes del desarrollo de la bacteriemia fue mayor para los pacientes que tuvieron bacteriemia policlonal (17 días) que para los pacientes que tuvieron bacteriemia monoclonal (11 días) y para los pacientes que tuvieron bacteriemia polimicrobiana (9 días); sin embargo, esta diferencia no fue significativa. En todos los grupos de pacientes, la proporción de pacientes con ventilación mecánica o con colocación de una sonda venosa central o urinaria fue similar. El tracto urinario fue la fuente más frecuente de bacteriemia entre los pacientes que tenían bacteriemia monoclonal o policlonal. Entre los pacientes que tuvieron bacteriemia polimicrobiana, los procesos intraabdominales (por ejemplo, diverticulitis) fueron la fuente más frecuente de bacteriemia.

Casi todos los pacientes estaban sintomáticos durante su episodio de bacteriemia y cumplían los criterios de sepsis (tabla 3). La frecuencia de complicaciones durante el episodio de bacteriemia fue baja en todos los grupos de pacientes, y sólo 10 de los pacientes que tuvieron bacteriemia monoclonal y 12 de los pacientes que tuvieron bacteriemia polimicrobiana murieron en los 7 días siguientes al primer hemocultivo positivo. Ninguno de los pacientes que tuvieron bacteriemia policlonal murió a causa de la bacteriemia.

Los pacientes que tuvieron bacteriemia policlonal permanecieron en el hospital más tiempo después del episodio que los pacientes con bacteriemia monoclonal o polimicrobiana (media, 48 días frente a 27 días y 48 días frente a 30 días, respectivamente); sin embargo, esta asociación no alcanzó significación estadística. Los pacientes con bacteriemia policlonal recibieron más antibióticos y fueron tratados durante más tiempo que los pacientes con bacteriemia monoclonal. El número total de días de tratamiento antibiótico fue significativamente mayor para los pacientes que tenían bacteriemia policlonal que para los que tenían bacteriemia monoclonal (p = 0,02). El tratamiento antibiótico no difirió significativamente entre los pacientes que tenían bacteriemia policlonal y los que tenían bacteriemia polimicrobiana.

Cuatro de los 10 pares de aislados que tenían diferentes patrones de PFGE también tenían diferentes patrones de susceptibilidad antimicrobiana. Los patrones diferían en la susceptibilidad a 1-5 agentes antibióticos. En todos estos casos, el laboratorio de microbiología había informado de la susceptibilidad de la cepa más resistente. Así pues, todos los pacientes recibieron la terapia adecuada.

Discusión

Frecuencia. Hasta donde sabemos, no se ha estudiado antes la frecuencia de la bacteriemia gramnegativa policlonal. Sin embargo, varios investigadores han evaluado los episodios de bacteriemia polimicrobiana . Así, se sabe que la proporción de episodios de bacteriemia polimicrobiana varía entre el 6% y el 21%. Sin embargo, los resultados de estos estudios son difíciles de comparar porque los investigadores utilizaron diferentes definiciones de bacteriemia polimicrobiana . En general, la mayoría de los estudios han definido los episodios de bacteriemia polimicrobiana como aquellos en los que se aislaron >1 especies de la misma muestra de sangre. Utilizando esta definición, una proporción ligeramente superior (31% ) de nuestra población de pacientes en los que se aislaron ⩾1 especies gramnegativas en el hemocultivo tenía bacteriemia polimicrobiana.

En 9 (19%) de los 47 pacientes, la bacteriemia polimicrobiana fue causada por 2 bacilos gramnegativos diferentes. Otros investigadores encontraron una tasa similar de bacteriemia debida a ⩾2 bacilos gramnegativos en el 9%-28% de los pacientes con bacteriemia polimicrobiana . En nuestra población de estudio, los episodios de bacteriemia policlonal por gramnegativos fueron tan frecuentes como los episodios de bacteriemia por 2 especies de bacilos gramnegativos (6,5% vs 5,8%, respectivamente).

Factores de riesgo. Sólo se han descrito unos pocos casos de bacteriemia policlonal . Por lo tanto, no se disponía de información sobre los factores de riesgo de la bacteriemia policlonal. En nuestra población de estudio, el organismo causante de la bacteriemia fue el único factor de riesgo significativo asociado a la bacteriemia policlonal.

Resultado. Ninguno de los pacientes estudiados que tuvieron bacteriemia policlonal murió a causa del episodio de bacteriemia. Esto no fue significativamente diferente de la baja tasa de mortalidad entre los pacientes que tuvieron bacteriemia monoclonal y entre los que tuvieron bacteriemia polimicrobiana. Otros estudios han encontrado que los pacientes con episodios de bacteriemia polimicrobiana tenían una tasa de mortalidad más alta que los pacientes con episodios de bacteriemia monomicrobiana . El número de pacientes con bacteriemia policlonal documentada todavía puede ser demasiado bajo para sacar conclusiones sobre la tasa de mortalidad asociada a la bacteriemia policlonal.

Los pacientes que tuvieron bacteriemia policlonal permanecieron en el hospital durante más tiempo después de su episodio de bacteriemia y recibieron una terapia antibiótica más extensa que los pacientes que tuvieron bacteriemia monoclonal. Sin embargo, nuestro pequeño grupo de pacientes no nos permitió analizar si la estancia hospitalaria más prolongada y la terapia más extensa fueron consecuencia de la bacteriemia policlonal o de la enfermedad subyacente de los pacientes.

Microbiología. Llama la atención que casi una cuarta parte de los episodios de bacteriemia por bacilos no fermentadores fueran policlonales. No investigamos los factores de virulencia de los organismos causantes, pero parece posible que algunos organismos (por ejemplo, los bacilos no fermentadores) tengan características especiales que promuevan el desarrollo de bacteriemia policlonal.

Casi la mitad de los episodios de bacteriemia policlonal fueron causados por cepas bacterianas que tenían diferentes perfiles de susceptibilidad antimicrobiana. En otros informes de infecciones policlonales, los aislados emparejados de la mitad de los pacientes también tenían diferentes patrones de susceptibilidad antimicrobiana . Por lo tanto, la práctica de laboratorio de identificar y probar los aislados con diferentes tipos morfológicos del mismo cultivo de sangre tiene claramente mérito. Si los microbiólogos analizan sólo una cepa susceptible aislada de un paciente con un episodio de bacteriemia policlonal, la terapia que sigue puede seleccionar la cepa resistente. Esto podría interpretarse erróneamente como el desarrollo de resistencia durante la terapia antibiótica, aunque la adquisición de novo de resistencia es un incidente raro, que ocurre en <10% de las recaídas.

En conclusión, la bacteriemia policlonal puede ser más similar a la bacteriemia polimicrobiana que a la bacteriemia monoclonal con respecto al resultado. Por lo tanto, en futuros estudios del resultado de la bacteriemia, los pacientes que tienen bacteriemia policlonal pueden tener que ser analizados por separado.

Agradecimientos

Damos las gracias a Dagmar Löffler por su excelente asistencia técnica con el genotipado.

Figuras y tablas