Trabajos Originales

  • Concentraciones mínimas inhibitorias de ampicilina, gentamicina y amikacina sobre cepas Gram negativas de origen animal

Resumen

Se estudian las concentraciones mínimas inhibito­rias (CMI) de ampicilina, gentamicina, amikacina y de la asociación ampicilina-gentamicina sobre ce­pas bacterianas Gram negativas, obtenidas de pro­cesos infecciosos de diversas localizaciones en es­pecies bovina, canina, equina, felina y porcina. Las determinaciones de las CMI se realizaron mediante el método de dilución en agar.

Los resultados muestran efectos inhibitorios de ampicilina sobre cepas de Escherichia coli (10/ 16) y de Proteus sp (13/17) en rangos de 2 a 8 µg/ml. Las CMI de ampicilina para las cepas de Klebsiella pneumoniae fueron iguales o mayores de 16 µg/ml y para Pseudomona aeruginosa superiores a 128 µg/ml. Las CMI de gentamicina variaron entre 0,5 y 16 µg/ml para todas las cepas a excepción de dos cepas de Escherichia coli que fueron inhibidas con CMI de 128 µg/ml. En el caso de amikacina, los resultados fueron similares a gentamicina, pero las CMI fueron inferiores. Los efectos de la asociación ampicilina-gentamicina sobre cepas de menor sus­ceptibilidad frente a estos antibióticos fueron de carácter sinérgico en 13 de 30 casos, aditivo en 16 y antagónico en l. Los resultados se discuten en rela­ción a la actividad intrínseca de los antibióticos y de la posibilidad de reproducción teórica in vivo de acuerdo a la información posológica en diferentes especies.

Abstract

The minimal inhibitory concentrations (MIC) of ampicillin, gentamicin and amikacin and the association ampicillin-gentamicin were studied on gram negative bacterial strains collected from localized infections in bovine, canine, feline, equine and porcine species. MIC determinations were done by the agar dilution method. Results showed inhibitory effects of ampicillin, 2 to 8 µg/ml against Escherichia coli(10/16) and Proteus sp(13/17).

Ampicillin MIC for Klebsiella pneumoniaestrains were greater or equal to 16 µg/ml and for Pseudomona aeruginosa greater than 128 µg/ml. The gentamicin MIC ranged from 0.5 to 16.0 µg/ml for all the studied strains, except for 2 Escherichia coli strains which were inhibited with 128 µg/ml The amikacin results were similar to those of gentamicin. The effects of ampicillin-gentamicin association against strains were synergical in 13 of 30 cases, additive in 16 and antagonic in one case. Results are discussed in relation to the antibiotics intrinsecal activity and the possibility to reproduce the obtained MIC in vivo according the posological informacion in different species.

Abstract

Se estudian las concentraciones mínimas inhibito­rias (CMI) de ampicilina, gentamicina, amikacina y de la asociación ampicilina-gentamicina sobre ce­pas bacterianas Gram negativas, obtenidas de pro­cesos infecciosos de diversas localizaciones en es­pecies bovina, canina, equina, felina y porcina. Las determinaciones de las CMI se realizaron mediante el método de dilución en agar.

Los resultados muestran efectos inhibitorios de ampicilina sobre cepas de Escherichia coli (10/ 16) y de Proteus sp (13/17) en rangos de 2 a 8 µg/ml. Las CMI de ampicilina para las cepas de Klebsiella pneumoniae fueron iguales o mayores de 16 µg/ml y para Pseudomona aeruginosa superiores a 128 µg/ml. Las CMI de gentamicina variaron entre 0,5 y 16 µg/ml para todas las cepas a excepción de dos cepas de Escherichia coli que fueron inhibidas con CMI de 128 µg/ml. En el caso de amikacina, los resultados fueron similares a gentamicina, pero las CMI fueron inferiores. Los efectos de la asociación ampicilina-gentamicina sobre cepas de menor sus­ceptibilidad frente a estos antibióticos fueron de carácter sinérgico en 13 de 30 casos, aditivo en 16 y antagónico en l. Los resultados se discuten en rela­ción a la actividad intrínseca de los antibióticos y de la posibilidad de reproducción teórica in vivo de acuerdo a la información posológica en diferentes especies.

Abstract

The minimal inhibitory concentrations (MIC) of ampicillin, gentamicin and amikacin and the association ampicillin-gentamicin were studied on gram negative bacterial strains collected from localized infections in bovine, canine, feline, equine and porcine species. MIC determinations were done by the agar dilution method. Results showed inhibitory effects of ampicillin, 2 to 8 µg/ml against Escherichia coli(10/16) and Proteus sp(13/17).

Ampicillin MIC for Klebsiella pneumoniaestrains were greater or equal to 16 µg/ml and for Pseudomona aeruginosa greater than 128 µg/ml. The gentamicin MIC ranged from 0.5 to 16.0 µg/ml for all the studied strains, except for 2 Escherichia coli strains which were inhibited with 128 µg/ml The amikacin results were similar to those of gentamicin. The effects of ampicillin-gentamicin association against strains were synergical in 13 of 30 cases, additive in 16 and antagonic in one case. Results are discussed in relation to the antibiotics intrinsecal activity and the possibility to reproduce the obtained MIC in vivo according the posological informacion in different species.

Contenido

En un trabajo anterior, se comunicaron los valores de CMI de diversos antibióticos sobre cepas presen­tes en infecciones del conducto auditivo externo de caninos (Calderón y col., 1987). La importancia de conocer estos parámetros está relacionada con los estudios cinéticos de antimicrobianos que tienen por fin un mejor ajuste posológico que permita mejores expectativas de eficacia y menores riesgos de resistencia bacteriana (Devriese y Dutta, 1981). 

En el presente trabajo se estudian las CMI in vitro de antibióticos de uso frecuente y reciente en veterinaria como son amikacina, gentamicina y am­picilina solos y la asociación ampicilina-genta­micina sobre cepas de Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus sp y Pseudomona aeruginosa obtenidas de procesos sépticos de variadas locali­zaciones en distintas especies animales en un inten­to por caracterizar los efectos antimicrobianos y establecer la posibilidad de reproducir in vivo las CMI de acuerdo a la información sobre la posología de los antibióticos estudiados (Baggot, 1983; Pe­dersoli, 1983; Hirsch y Ruhel, 1984).

  Trabajo financiado por Proyecto A 2422-87. DTl. Universidad de Chile.

Material y métodos

El trabajo fue realizado con 67 cepas bacterianas de Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus sp y Pseudomona aeruginosa cuyo origen y distribución se presentan en el cuadro 1.

CUADRO 1 ORIGEN Y DISTRIBUCIÓN DE LAS CEPAS ANTIMICROBIANAS

Especies Origen de la muestra Kn. Ec. Psp Ps.
Canina Otitis 1 2 12 14 29
Metritis - 2 - 3 5
Piodermitis 1 1 1 3 6
Heridas quirúrgicas - 1 - 1 2
Balanopostitis - 1 - - 1
Equina Cervicitis 1 5 2 1 9
Cistitis 3 2 1 - 6
Balanopostitis 1 - - - 1
Bovina Mastitis - 2 1 1 4
Felina Amigdalitis - - - 1 1
Cistitis - 1 - - 1
Porcina Rinitis - - - 1 1
Metritis 1 - - - 1
Total - 8 17 17 25 67
*Kn = Klebsiella pneumoniae; Ec = Escherichia coli; Psp = Proteus sp Ps  = Pseudomona aeruginosa

El aislamiento de las cepas se realizó mediante técnicas bacteriológicas clásicas y su identificación mediante el Manual Bergey's (1975). Las cepas controles fueron: Escherichia coli ATCC 25922 y Pseudomona aeruginosa ATCC 27853. Cada cepa fue sembrada en caldo Mueller Hinton (DIFCO) y los inóculos, en dilución 1:20, fueron preparados a partir de suspensiones microbianas. Las diluciones de los antibióticos fueron mezcladas con agar Mueller Hinton (Washington y Sutter, 1980) y ensayados frente a las cepas en concentraciones crecientes desde 0,25 hasta 128,0 µg/ml; la asociación ampicilina-gentamicina se estudió mediante el 'tablero de ajedrez' (Sabath, 1968; Krogstad y Moellering, 1980). La inoculación de las placas se realizó mediante el aparato inóculo-replicador de Steer (1959).

Las CMI se expresaron en valores absolutos; las de la asociación mediante el índice de concentración inhibitoria fraccionada (CIF) cuya fórmula y aplicación a los resultados han sido extensamente descritos en un trabajo anterior (Calderón y cols., 1987).

Los antibióticos*, en forma de droga pura, presentaron las siguientes potencias en µg/ml: ampicilina sódica 909, 90; amikacina sulfato 610, 29 y gentamicina sulfato 619, 80.

__________

 * Laboratorio Chile S.A.
 

Resultados y discusión

Los valores de CMI de los antibióticos por separado frente a las cuatro cepas ensayadas se muestran en los cuadros 2 y 3.

Los resultados de cada cepa permiten apreciar, en primer lugar, que Escherichia coli presentó mayor sensibilidad a gentamicina y amikacina con valores de CMI que es posible reproducir in vivo cuando las localizaciones bacterianas permiten el acceso del antibiótico, como ocurre en las infecciones genitourinarias de todas las especies dada la alta concentración de los aminoglicósidos en orina (Conzelman, 1980; Robinson, 1987). Dosis usuales, entre 2 a 5 mg/kg vía intramuscular, determinan concentraciones superiores a las obtenidas in vitro.

CUADRO 2 CONCENTRACIONES MÍNIMAS INHIBITORIAS DE AMPICILINA, GENTAMICINA Y AMPKACINA (µg/ml)

Cepas 0,25 0,5 1- 2 4 8 16 32 64 128 > 128 ug/ml -
Pseudomona aeruginosa 25 - - - - - - - - - - 25 - A m p i c i l i n a
Escherichia coli 16 - - - 1 3 6 - - - - 6 -
Klebsiella pneumoniae 10 - - - - - - 1 - 3 3 3 -
Proteus sp 17 - - - 9 3 1 - - 1 - 3 -
Pseudomona aeruginosa 25 - - - 1 1 21 2 - - 2 - - G e n t a m i c i n a
Escherichia coli 16 - 2 8 3 1 - - - - - - -
Klebsiella pneumoniae 8 - 4 4 - - - - - - - - -
Proteus sp 17 - - 7 8 2 - - - - - - -
Pseudomona aeruginosa 25 - - 1 - 6 17 1 - - - - - A m i k a c i n a
Escherichia coli 16 - - - 13 3 - - - - - - -
Klebsiella pneumoniae 8 - 1 3 2 2 - - - - - - -
Proteus sp 17 - - 3 7 6 1 - - - - - -

CUADRO 3 RESUMEN DE LA ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA IN VITRO DE AMPICILINA, GENTAMICINA Y AMPKACINA

Cepas Antibióticos Rangos CMI ug/ml CMI más frecuente ug/ml (c/u)
Pseudomona aeruginosa 25 Ampicilina Gentamicina Amikacina    -128 2 - 16 1 - 16 128 (100 )      8 ( 84 )      8 ( 68 )
Escherichia coli 16 Ampicilina Gentamicina Amikacina    2 - 128 0,5 - 12    2 - 4      8 ( 37,5) 128 ( 37,5)      1 ( 50,0)      2 ( 81,3)
Klebsiella pneumoniae 8 Ampicilina Gentamicina Amikacina    16 - 128 0,5 - 1 0,5 - 4    64( 37,5) 128 ( 37,5)  0,5 ( 50 )      1 ( 50 )      1 ( 37,5)
Proteus sp 17 Ampicilina Gentamicina Amikacina 2 - 128 1 -     4 1 -     8      2 ( 52,9)      2 ( 47 )      2 ( 41,2)

En las infecciones tegumentarias, la aplicación tópica de aminoglicósidos también alcanza concentraciones superiores a 1 y 2 µg/ml que fueron las más frecuentes en este trabajo (Zurich, 1983). La ampicilina muestra CMI promedio de 8 µg/ml que sólo pueden ser alcanzadas con la dosis usual de 5 a 10 mg/kg (Brander y col., 1982) en orina, constituyendo una ventaja sobre los aminoglicósidos por su amplio margen de seguridad (Sande y Mandell, 1982). En todo caso parece necesario, en relación a Escherichia coli precisar, en trabajos futuros, los distintos serotipos como asimismo realizar estudios de concentraciones urinarias con diferentes dosis del antibiótico.

Las CMI de los antibióticos en presencia de Klebsiella pneumoniae mostró una tendencia muy similar a la descrita para Escherichia coli pero la susceptibilidad frente a amikacina y gentamicina es claramente superior a ampicilina y con CMI bajas que suponen una fácil reproducción en el animal. La CMI de 1 µg/ml para ambos aminoglicósidos fue la más frecuente en relación a 64 µg/ml de ampicilina (cuadro 3).

Respecto de Proteus sp, fue notable la elevada susceptibilidad de las cepas frente a los tres antibióticos como se aprecia en los cuadros 2 y 3 y cuyas bajas CMI, con promedio de 2 µg/ml son, aparentemente, fáciles de reproducir in vivo con las dosis terapéuticas. Sin embargo, si se observa el origen de las cepas se advierte que éstas proceden, en su mayoría, de infecciones del conducto auditivo externo de caninos, región que no es fácil de alcanzar por la vía sistémica (Calderón y col., 1987) por lo cual, estos antibióticos son aplicados por vía tópica para asegurar CMI elevadas en la zona. A pesar que las cepas de Proteus sp estudiadas en el presente trabajo fueron identificadas con precisión, los resultados parecen minimizar, por ahora, este aspecto.

Las cepas de Pseudomona presentaron valores de CMI elevados para ampicilina y menores para los aminoglicósidos, especialmente para amikacina según se aprecia en los cuadros 2 y 3. Si bien se observa sensibilidad de las cepas frente a gentamicina, ésta se sitúa con valores de CMI promedio de 8 mg/ml cuya reproducción en el plasma de animales corresponde al límite máximo del margen de seguridad (Zurich, 1983). La mayor actividad de amikacina confirma el uso de este aminoglicósido en las infecciones por Pseudomona aeruginosa re­sistente a gentamicina (Sande y Mandel, 1982).

El estudio de la asociación ampicilina-gentamicina fue realizado con las cepas que presentaron para ampicilina una CMI menor o igual a 128 µg/ ml. En el cuadro 4, se muestran los resultados de esta combinación y que, previa la obtención de los índices CIF (Calderón y col., 1987), demostró predominancia de efectos aditivos sobre Escherichia coli, sinérgicos sobre Proteus sp y variables sobre Klebsiella pneumoniae, dado que en este caso hubo efectos aditivos, sinérgicos y aun antagónicos. Esto último difícil de explicar con nuestros experimentos.

CUADRO 4 DISTRIBUCIÓN DE LOS EFECTOS IN VITRO OBSERVADOS CON LA ASOCIACIÓN AMPICILINA-GENTAMICINA

Cepas Aditivos Efectos sinérgicos Antagónicos
Escherichia coli Klebsiella pneumoniae Proteus sp. 10 6 14 9 3 4 1 2 10 1

El estudio de la asociación presenta aspectos interesantes en el sentido de obtención de acciones sinérgicas que conducen a mayor potencia, pero la aditividad es importante cuando es necesario dismi­nuir el riesgo tóxico de un antibiótico que debe ser incluido en el esquema terapéutico como es el caso de los aminoglicósidos (Stowe, 1984).

Los resultados permiten concluir en la necesidad de estudios sistemáticos de CMI de antibióticos frente a diferentes cepas presentes en procesos infecciosos con el fin de caracterizar, de un modo cuantitativo, la eficacia y eventual resistencia en el tiempo de las cepas bacterianas y contribuir así a la mejor orientación en la selección de antimicrobianos en la clínica veterinaria.

Referencias

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Recibido en mayo de 1988, aprobado en septiembre de 1988