Infección por Bartonella: Tratamiento y resistencia a los fármacos
Tratamiento antibiótico de la Bartonelosis
El tratamiento de las infecciones por Bartonella con antibióticos depende de la presentación clínica de la enfermedad y del estado inmunitario del paciente, por lo que las recomendaciones actuales de tratamiento deben adaptarse a cada situación clínica.
Técnicas de pruebas de susceptibilidad a los antibióticos
Método de dilución en agar El método de dilución en agar se utiliza para las pruebas de susceptibilidad a los antibióticos in vitro de los aislados de Bartonella, tal y como han descrito previamente Maurin et al. Las cepas de Bartonella se cultivaron en agar Columbia complementado con un 5% de sangre de oveja. Los cultivos se complementaron además con diluciones seriadas dobles del antibiótico de interés. Las células se cosecharon tras 5 días de incubación y se suspendieron en tampón fosfato (pH 7,4). Para los ensayos con antibióticos se utilizó una dilución a diez veces de las suspensiones bacterianas a una concentración equivalente a la del estándar McFarland 0,5; la concentración corresponde aproximadamente a 106 unidades formadoras de colonias/ml, según la técnica de unidades formadoras de colonias. Se sembró un total de 10µl de cada suspensión bacteriana en agar con sangre. Las placas se incubaron a 37°C en una atmósfera de 5% de CO2. El crecimiento bacteriano se evaluó tras 5 días de incubación por comparación con el crecimiento en controles de agar sin antibióticos. El valor de la concentración inhibitoria mínima (CIM) se define como la primera concentración de antibiótico que permite la inhibición del crecimiento tras 5 días de incubación.
El ensayo Etest se ha utilizado recientemente para evaluar la susceptibilidad a los antibióticos en Bartonella. El gradiente de antibiótico cubre un gradiente estable, continuo y exponencial de concentración de antibiótico directamente debajo de la tira. Tras la incubación, cuando el crecimiento bacteriano se hace visible, se observa una elipse de inhibición simétrica centrada a lo largo de la tira. La CIM (en µg/ml) se lee directamente en la escala donde el borde de la elipse se cruza con la tira. Los aislados de Bartonella se cultivan en placas de agar Columbia 5% sangre de oveja, y la prueba de susceptibilidad a los antibióticos de todos los aislados de Bartonella se lleva a cabo utilizando las tiras Etest disponibles para diferentes antibióticos, según lo recomendado por el fabricante. La CIM se mide tras una incubación de 5 a 12 días (Figura 1). Un estudio anterior ha demostrado que los resultados de la CIM obtenidos utilizando Etest eran fiables y se correlacionaban bien con los resultados utilizando el método de dilución en agar.
Figura 1.
Prueba de susceptibilidad antibiótica utilizando el ensayo Etest para Bartonella henselae con rifampicina Estrip mostrando el valor de la concentración mínima inhibitoria. (A) E-strip. (B) Zona de inhibición del crecimiento que muestra el valor de la concentración inhibitoria mínima.
Resultados de la susceptibilidad a los antibióticos
En base a las pruebas in vitro, las especies de Bartonella son susceptibles a muchos antibióticos, incluyendo la penicilina y otros compuestos basados en cefalosporinas, (por ejemplo, aminoglucósidos, cloranfenicol, tetraciclinas, compuestos macrólidos, rifampicina, fluoroquinolonas y cotrimoxazol). Sin embargo, los resultados de sensibilidad in vitro no se correlacionan sistemáticamente con los datos de los pacientes in vivo; por ejemplo, la penicilina no tiene eficacia in vivo a pesar de las CIM muy bajas observadas in vitro. Los estudios de susceptibilidad basados en agar también demostraron que muchos antibióticos sólo son bacteriostáticos contra las especies de Bartonella in vitro. Estudios anteriores demostraron que, in vitro, los aminoglucósidos son la única clase de antibióticos que son bactericidas contra las especies de Bartonella cultivadas en medio líquido o en células endoteliales.
Mecanismos de resistencia a los antibióticos en Bartonella
Los principales mecanismos por los que actúan los agentes antimicrobianos son la interferencia con la síntesis de ácidos nucleicos, la unión al ribosoma y la inhibición de la síntesis de la pared celular y del metabolismo de los folatos. Las bacterias pueden desarrollar resistencia a los antibióticos mediante dos procesos genéticos. En primer lugar, la mutación y la selección (transferencia vertical de genes) y, en segundo lugar, el intercambio de genes entre cepas y especies (transferencia horizontal de genes). En el caso de las bacterias intracelulares, incluidas las especies de Bartonella, la resistencia a los antibióticos se debe principalmente a mutaciones espontáneas o a mutaciones intrínsecas en los genes diana (es decir, transferencia genética vertical), que se revisan más adelante en este artículo. Sin embargo, recientemente hemos demostrado por primera vez la posibilidad de una transferencia genética lateral de un plásmido conjugativo entre Bartonella rattaustraliani y otras bacterias, incluyendo B. henselae o rizobiales. Esto puede sugerir que los genes de resistencia a los antibióticos podrían transferirse lateralmente y que esto debería investigarse más en el futuro.
Resistencia natural a los antibióticos En uno de nuestros estudios se ha investigado recientemente la heterogeneidad de la susceptibilidad de 20 nuevos aislados de Bartonella a las fluoroquinolonas aisladas de mamíferos australianos. En este estudio descubrimos que la ciprofloxacina era más eficaz in vitro que la ofloxacina. Esta heterogeneidad se relacionó con una mutación natural, Ser 83→Ala, en la región determinante de la resistencia a las quinolonas (QRDR) de gyrA. Curiosamente, un estudio de análisis genómico in silico reveló una mutación natural en la posición 83 de la región QRDR (Ser 83→Ala) de gyrA presente en tres especies de Bartonella (B. bacilliformis, B. quintana y B. henselae). Numerosos estudios han demostrado que las especies que llevan de forma natural un residuo de serina en la posición 83 de gyrA suelen ser susceptibles a las fluoroquinolonas, mientras que la presencia de una alanina en esta posición crítica suele corresponder a una resistencia natural a estos antibióticos.
De forma similar, se detectó una transición A2059G en el gen que codifica el ARNr 23S, responsable de la resistencia a la eritromicina, en uno de los 15 ganglios linfáticos de pacientes con ECE. Este ganglio se extirpó de una mujer de 10 años que no fue tratada con antibióticos antes de la escisión, lo que sugiere que las cepas resistentes a la eritromicina que se producen de forma natural pueden infectar a los seres humanos.
Resistencia a los antibióticos in vitro Recientemente, se han caracterizado mutaciones específicas de resistencia a los antibióticos en B. henselae, B. quintana y B. bacilliformis, seleccionadas mediante pases seriados in vitro (Tabla 1).
En las especies de Bartonella, se han reportado diferentes mecanismos de resistencia a la eritromicina (Figura 2A) en estudios in vitro. Anteriormente, hemos demostrado que la cepa de B. quintana totalmente resistente a la eritromicina obtenida tras el 16º pasaje in vitro albergaba una inserción repetida de 27 bases en la proteína ribosómica L4, que daba lugar a una inserción de nueve aminoácidos repetidos entre los aminoácidos R71 y A72 en la región altamente conservada de la proteína. Recientemente, hemos informado de varias mutaciones en el gen que codifica el ARNr 23S y la proteína ribosomal L4 en la cepa Marseille de B. henselae y en otros mutantes de B. henselae resistentes a la eritromicina in vitro. La mayoría de las mutaciones en el gen que codifica el ARNr 23S (por ejemplo, A2058G, A2058C y C2611T) han demostrado previamente que confieren resistencia a la eritromicina en otras bacterias. Encontramos mutaciones de aminoácidos en dos posiciones diferentes (G71R y H75Y) en la proteína ribosomal L4 en mutantes resistentes a la eritromicina de B. henselae. Nuestro equipo también informó de una mutación A2058G en una cepa de B. bacilliformis resistente a la eritromicina. Un estudio más reciente demostró que la azitromicina era eficaz sólo hasta el segundo pasaje para los aislados de B. henselae obtenidos de gatos. En comparación con la cepa parental, cada mutante de B. henselae resistente a la azitromicina tenía una sustitución homogénea de un solo nucleótido en la posición 2058 (A2058G, numeración de Escherichia coli) en el gen codificador del ARNr 23S..
Figura 2.
Mecanismos moleculares de resistencia a los antibióticos en Bartonella spp. (A) Mecanismo de resistencia a los macrólidos debido al cambio en la subunidad ribosomal 50S y (B) mecanismo de resistencia a los aminoglucósidos debido al cambio en la subunidad ribosomal 30S. (C) Mecanismo de resistencia a la rifampicina debido al cambio en el gen rpoB de la ARN polimerasa y (D) mecanismo de resistencia a las fluoroquinolonas debido al cambio en el gen gyrA de la ADN girasa.
También hemos seleccionado una cepa de B. henselae resistente a la gentamicina in vitro. El gen que codifica el ARNr 16S, el gen candidato para la resistencia a la gentamicina (Figura 2A), se caracterizó mediante el análisis de la secuencia. El mutante de B. henselae resistente a la gentamicina presentaba una mutación A1408G en el gen que codifica el ARNr 16S, tal y como muestra el doble pico A/G. Además, esta mutación es la que se encuentra con más frecuencia en los aislados clínicos resistentes a la gentamicina en otras especies bacterianas. Aunque obtuvimos un mutante resistente a la gentamicina in vitro, este mutante se obtuvo después de nueve pases (18 semanas), lo que sugiere que no es probable que la selección de tales cepas resistentes a la gentamicina se produzca in vivo.
Las fluoroquinolonas se han utilizado ampliamente para el tratamiento de las infecciones por Bartonella en humanos y en medicina veterinaria. Sin embargo, las fluoroquinolonas por sí solas no deberían utilizarse para el tratamiento de la bartonelosis, ya que existe un bajo nivel intrínseco de resistencia debido a la mutación gyrA. Además, es fácil obtener un alto nivel de resistencia a las fluoroquinolonas in vitro. La alteración de las enzimas diana parece ser el factor más dominante en el desarrollo de la resistencia a las quinolonas (Figura 2B). La pequeña región de los codones 67-106 de gyrA en E. coli se designó como QRDR. Se encontraron variaciones en la región QRDR en especies con resistencia natural a las fluoroquinolonas. En 2003, Minnick et al. aislaron y caracterizaron mutantes de B. bacilliformis resistentes a la ciprofloxacina. En 2007, obtuvimos una cepa de B. bacilliformis resistente a la ciprofloxacina in vitro; la cepa contenía una transición de C a T en la posición 549 (numeración de E. coli) del gen gyrA, que codifica el cambio de aminoácido predicho Asp 87→Asn en gyrA. Esta misma mutación (Asp 87→Asn) también se ha encontrado recientemente en cepas de B. henselae y B. quintana resistentes a la ciprofloxacina (Tabla 1).
Otro estudio reciente demostró que los aislados de B. henselae obtenidos de gatos se volvieron resistentes a la pradofloxacina y a la enrofloxacina (ambas son fluoroquinolonas que se utilizan principalmente en medicina veterinaria) después de diferentes números de pases. En comparación con las cepas parentales de B. henselae, los mutantes resistentes a la pradofloxacina y a la enrofloxacina tenían un cambio de aminoácido de serina a valina en la posición 83 (numeración de E. coli) en gyrA. La mutación Ser 83→Val encontrada en los mutantes resistentes a la pradofloxacina y a la enrofloxacina en este estudio había sido notificada previamente por Tavío et al. en un aislado de E. coli resistente a la fluoroquinolona.
Por último, se han demostrado sustituciones de aminoácidos en la ARN polimerasa y mutaciones puntuales en el gen rpoB tras la selección in vitro de cepas de B. bacilliformis y B. quintana resistentes a la rifampicina (Figura 2B) por nuestro grupo. Estas cepas mostraron una mutación en la serina 531 (Ser→Phe) en la región determinante de la resistencia a la rifampicina del gen rpoB. El aminoácido 531 es uno de los sitios más frecuentemente mutados que confieren resistencia a la rifampicina en otras especies bacterianas (Tabla 1).
Tratamiento de la bartonelosis en animales
No se ha demostrado que ningún antibiótico sea totalmente eficaz contra las infecciones por Bartonella en gatos y perros. En estudios anteriores realizados por Kordick et al., la doxiciclina y la enrofloxacina parecían ser eficaces contra la infección por Bartonella en gatos. En el estudio, se administraron 22,7 mg de enrofloxacina por vía oral cada 12 horas y 25 mg de doxiciclina por vía oral cada 12 horas; la duración del tratamiento fue de 14 a 28 días. La bacteriemia en gatos infectados de forma natural con infección crónica se eliminó con éxito en nueve de los 14 gatos tratados con enrofloxacina y en sólo dos de los ocho gatos tratados con doxiciclina. Curiosamente, la azitromicina, un compuesto macrólido con buena penetración intracelular, se ha convertido aparentemente en el fármaco de elección para tratar a los gatos y perros con infecciones por B. henselae. Sin embargo, también se han notificado recaídas tras la retirada del antibiótico para este tratamiento. La doxiciclina y la enrofloxacina pueden utilizarse para el tratamiento de los gatos y las fluoroquinolonas con doxiciclina o azitromicina pueden utilizarse para el tratamiento de los perros. Sin embargo, dado que se han probado muchos regímenes de tratamiento diferentes, es difícil sacar una conclusión sobre la eficacia de la fluoroquinolona sola o en combinación. Por último, el tratamiento de los gatos contra las pulgas también es fundamental para evitar la transmisión a los humanos.
Tratamiento de la bartonelosis en humanos
Las recomendaciones de tratamiento para las infecciones causadas por especies de Bartonella se describen en la Tabla 2. La doxiciclina y la eritromicina son los antibióticos más frecuentemente recomendados para el tratamiento de la infección por Bartonella en humanos, sin embargo, se ha reportado una mejora clínica tras el uso de penicilina, gentamicina, ceftriaxona, ciprofloxacina y azitromicina.
La enfermedad por arañazo de gato no suele responder bien a la terapia antibiótica. Numerosos informes han evaluado la eficacia de muchos agentes antimicrobianos para el tratamiento de la enfermedad por arañazo de gato típica y sin complicaciones. La mayoría de los investigadores no han observado ningún beneficio con el tratamiento antibiótico, mientras que los informes anecdóticos han indicado que la ciprofloxacina, la rifampicina y el cotrimoxazol pueden ser eficaces. En un estudio prospectivo, aleatorizado, doblemente ciego y controlado con placebo que abordó el tratamiento antibiótico de la EAG en humanos realizado por Bass et al., se consideró que la azitromicina administrada por vía oral durante 5 días era eficaz para disminuir el tamaño de los ganglios linfáticos durante las primeras 4 semanas de tratamiento. Sin embargo, en algunos sujetos del estudio se produjo un agrandamiento de diferentes ganglios linfáticos o un aumento del tamaño del ganglio linfático original a pesar del tratamiento con azitromicina.
En la EAG típica, no se recomienda un tratamiento antibiótico aunque la azitromicina podría ser útil para los pacientes con linfadenopatías grandes y voluminosas. Para la presentación atípica de la ECE es necesario el tratamiento antibiótico y se ha propuesto una combinación de doxiciclina y rifampicina para la neurorretinitis y la encefalopatía.
Durante la Primera Guerra Mundial, los soldados con fiebre de las trincheras eliminaron la infección en ausencia de tratamiento antibiótico. Sin embargo, después de la Segunda Guerra Mundial se informó del éxito del tratamiento de algunos pacientes con fiebre de las trincheras con tetraciclina o cloranfenicol, aunque estos datos siguen siendo anecdóticos. Un ensayo clínico aleatorio realizado por Foucault et al. informó de que las personas sin hogar con episodios de bacteriemia por B. quintana debían ser tratadas con una combinación de gentamicina y doxiciclina. Los resultados mostraron la erradicación de la bacteriemia en siete de nueve pacientes tratados en comparación con dos de 11 controles no tratados. Los pacientes con bacteriemia aguda por B. quintana pudieron ser tratados con gentamicina en combinación con doxiciclina durante 28 días.
El tratamiento de la endocarditis por Bartonella es crítico ya que la tasa de mortalidad y de cirugía valvular es mayor en estos pacientes. Raoult et al. han informado de que la tasa de recuperación de los pacientes era mayor cuando se utilizaban aminoglucósidos en combinación con β-lactámicos o con otros antibióticos. Así, la recomendación para los pacientes con endocarditis por Bartonella es doxiciclina durante 6 semanas más gentamicina durante 14 días.
La angiomatosis bacilar y la HP deben tratarse con eritromicina durante 3-4 meses como tratamiento antibiótico de primera línea. Aunque la eritromicina tiene una actividad antibiótica contra Bartonella, se ha demostrado que la eritromicina también tenía un efecto antiangiogénico sobre las células endoteliales que puede contribuir a su buena actividad in vivo. La doxiciclina puede utilizarse como régimen alternativo. La duración del tratamiento con eritromicina es fundamental (3 meses para la angiomatosis bacilar y 4 meses para la PH) para limitar las recaídas.
La penicilina G, el cloranfenicol, la tetraciclina, la estreptomicina y la eritromicina se han utilizado para el tratamiento de la fiebre de Oroya, que está causada por B. bacilliformis. Las fluoroquinolonas se han utilizado con éxito para el tratamiento de la fiebre de Oroya, pero no se recomienda su uso en solitario, ya que existe un bajo nivel intrínseco de resistencia a las fluoroquinolonas en el género Bartonella debido a una mutación intrínseca en la ADN girasa. Como tratamiento alternativo, podría utilizarse el cloranfenicol solo o en combinación con un β-lactámico o ciprofloxacino.
Desde 1975, la rifampicina se ha convertido en el fármaco de elección para el tratamiento de la verruga peruana. Sin embargo, también se ha notificado el fracaso del tratamiento con rifampicina, que podría deberse a cepas resistentes que se obtienen fácilmente in vitro. En uno de nuestros estudios recientes, recomendamos la doxiciclina combinada con gentamicina como régimen preferido para el tratamiento de la fase crónica de la enfermedad de Carrión.