Artículos Generales

  • Evolución de concentraciones de cefradina y cefoperazona en leche bovina normal y mastítica

Resumen

Ungüentos con 250 mg de cefradina y de cefoperazona fueron aplicados vía intramamaria a vacas en lactancia. Cefradina se utilizó en 15, 10 y 5 cuartos, normales, con mastitis aguda y mastitis subclínica grado 3, respectivamente. Cefoperazona en 15, 11 y 4 cuartos similares a cefradina. Se determinaron los niveles lácteos de ambas drogas mediante métodos microbiológicos, en muestras de leche obtenidas en horas O (control), 8; 16; 24; 32; 40 y 48 post administración intramamaria de estos antibióticos. Ecuaciones apropiadas permitieron la conversión de halos inhibitorios en μg/ml de leche.

Los resultados mostraron concentraciones de cefradina de 1,84; 1,98; y 0,87 μg/ml en leche normal, mastítica y mastítica subclínica grado 3 a las 8 horas, descendiendo por debajo de 0,5 μg/ml a las 16 horas en todos los casos. Cefoperazona, en cambio, superó los 16 μg/ml a las 8 horas en los distintos estados de la glándula, a las 16 horas descendió a 2,75; 2,03 y 4,38 μg/ml de leche sana, mastítica y mastítica subclínica grado 3 respectivamente. A las 24 horas las concentraciones fluctuaron entre 0,5 y 1,0 μg/ml en todas las condiciones de la ubre. Las concentraciones de cefradina y cefoperazona fueron significativamente diferentes (p < 0,05) en los distintos estados de la glándula mamaria.

Los resultados sugieren el uso de cefoperazona en dosis única acorde a la sensibilidad bacteriana y curso de la mastitis, pero no parece posible una recomendación similar para cefradina cuya eventual acción inhibitoria antimicrobiana no supera las 8 horas en la glándula mamaria. La diferente persistencia puede ser atribuida a la demostrada mayor afinidad de cefoperazona por las proteínas tisulares y de fluidos biológicos que determinan una menor velocidad de reabsorción desde leche hacia sangre.

Palabras claves: Cefalosporinas, mastitis, leche.

Abstract

Studies on lacteal concentrations of cefradine and cefoperazone are useful, because it may reveal the range and magnitude of these concentrations, which are useful in intramammary, therapy in acute mastitis and subclinical mastitis. 250 mg of cefradine and the same dose for cefoperazone were applied by intramammary route in lactating cows. Cefradine was applied in 15, 10 and 5 normal, mastitic and subclinical mastitic quarters, respectively. Cefoperazone in 15, 11 and 4 quarters as cefradine. The concentrations of both antibiotics were determinated by microbiological assay samples of treated quarters were taken at O (Control), 8, 16, 32, 40 and 48 hours after intramarnmary treatrnent. Standard curves were used to convert inhibitory zones to μg/ml of milk.

The results for cefradine were 1.84; 1.98 and 0,87 μg/ml in normal, mastitic and subclinical mastitic milk at 8 hours after intramamrnary therapy; but the concentrations fell below 0.5 μg/ml at 16 hours in all cases. The concentrations of cefoperazone were in all cases over 16 μg/ml at 8 hours and at 16 hours they fell to 2.75; 2.03 and 4.38 μg/ml in normal milk, mastitic and subclinical mastitic milk, respectively. At 24 hours after intramammary therapy the concentrations were between 0.5 and 1.0 μg/ml in all conditions of the mammary, gland. Statistically diferences were found between both antibiotics (p < 0.05) in the all the conditions of the mammary gland studied. Results are discussed in relation with the knid of treatrnent with these antibiotics.

Key words: Cephalosporines, mastitis, milk.

Abstract

Ungüentos con 250 mg de cefradina y de cefoperazona fueron aplicados vía intramamaria a vacas en lactancia. Cefradina se utilizó en 15, 10 y 5 cuartos, normales, con mastitis aguda y mastitis subclínica grado 3, respectivamente. Cefoperazona en 15, 11 y 4 cuartos similares a cefradina. Se determinaron los niveles lácteos de ambas drogas mediante métodos microbiológicos, en muestras de leche obtenidas en horas O (control), 8; 16; 24; 32; 40 y 48 post administración intramamaria de estos antibióticos. Ecuaciones apropiadas permitieron la conversión de halos inhibitorios en μg/ml de leche.

Los resultados mostraron concentraciones de cefradina de 1,84; 1,98; y 0,87 μg/ml en leche normal, mastítica y mastítica subclínica grado 3 a las 8 horas, descendiendo por debajo de 0,5 μg/ml a las 16 horas en todos los casos. Cefoperazona, en cambio, superó los 16 μg/ml a las 8 horas en los distintos estados de la glándula, a las 16 horas descendió a 2,75; 2,03 y 4,38 μg/ml de leche sana, mastítica y mastítica subclínica grado 3 respectivamente. A las 24 horas las concentraciones fluctuaron entre 0,5 y 1,0 μg/ml en todas las condiciones de la ubre. Las concentraciones de cefradina y cefoperazona fueron significativamente diferentes (p < 0,05) en los distintos estados de la glándula mamaria.

Los resultados sugieren el uso de cefoperazona en dosis única acorde a la sensibilidad bacteriana y curso de la mastitis, pero no parece posible una recomendación similar para cefradina cuya eventual acción inhibitoria antimicrobiana no supera las 8 horas en la glándula mamaria. La diferente persistencia puede ser atribuida a la demostrada mayor afinidad de cefoperazona por las proteínas tisulares y de fluidos biológicos que determinan una menor velocidad de reabsorción desde leche hacia sangre.

Palabras claves: Cefalosporinas, mastitis, leche.

Abstract

Studies on lacteal concentrations of cefradine and cefoperazone are useful, because it may reveal the range and magnitude of these concentrations, which are useful in intramammary, therapy in acute mastitis and subclinical mastitis. 250 mg of cefradine and the same dose for cefoperazone were applied by intramammary route in lactating cows. Cefradine was applied in 15, 10 and 5 normal, mastitic and subclinical mastitic quarters, respectively. Cefoperazone in 15, 11 and 4 quarters as cefradine. The concentrations of both antibiotics were determinated by microbiological assay samples of treated quarters were taken at O (Control), 8, 16, 32, 40 and 48 hours after intramarnmary treatrnent. Standard curves were used to convert inhibitory zones to μg/ml of milk.

The results for cefradine were 1.84; 1.98 and 0,87 μg/ml in normal, mastitic and subclinical mastitic milk at 8 hours after intramamrnary therapy; but the concentrations fell below 0.5 μg/ml at 16 hours in all cases. The concentrations of cefoperazone were in all cases over 16 μg/ml at 8 hours and at 16 hours they fell to 2.75; 2.03 and 4.38 μg/ml in normal milk, mastitic and subclinical mastitic milk, respectively. At 24 hours after intramammary therapy the concentrations were between 0.5 and 1.0 μg/ml in all conditions of the mammary, gland. Statistically diferences were found between both antibiotics (p < 0.05) in the all the conditions of the mammary gland studied. Results are discussed in relation with the knid of treatrnent with these antibiotics.

Key words: Cephalosporines, mastitis, milk.

Introducción

Las cefalosporinas constituyen un amplio grupo de antibióticos de reciente introducción en terapia local de mastitis clínica (Wilson y Gilbert, 1986). Entre las de mayor uso se encuentran la cefoperazona, cefalosporina de tercera generación y otros de primera generación, como cefradina (Caprile 1988; Prescott y Baggot, 1991). Efectos de predominio bactericida, margen de seguridad amplio a nivel sistémico y local como también una marcada estabilidad frente a betalactamasas liberadas por numerosas cepas frecuentes en leche mastítica, son características que explican su aplicación en esta patología (Goodman y col., 1988).

En trabajos anteriores (Gutiérrez, 1991; San Martín y col., 1991) fueron comunicados los valores de concentraciones mínimas inhibitorias (CMI) 'in vitro' de diversos antibióticos, incluyendo los de cefradina y cefoperazona, en presencia de cepas bacterianas aisladas de leche de cuartos mastíticos. Las CMI de ambas cefalosporinas fueron bajas y en rangos descritos por la literatura a nuestro alcance fluctuando entre 0,5-8 μg/ml Zurich y San Martín, 1991). En consecuencia, y con fines de contribuir a un mejor ajuste posológico en terapias de mastitis, se estudia en el presente trabajo la evolución de concentraciones lácteas de ambas cefalosporinas, en leche normal y mastítica, mediante la administración intramamaria de ambos antibióticos en dosis única y conocer si corresponden a rangos de concentración con carácter de inhibitorias.

__________

 Financiado por proyecto D.T.I A3137, Universidad de Chile.

Material y métodos

Se utilizaron animales provenientes de la Estación Experimental La Platina (INIA) y fundo 'Culenes de Lipangue' ubicados en la Región Metropolitana, siendo ambos de manejo intensivo con tres ordeñas al día.

Los antibióticos ensayados fueron Cefradina y Cefoperazona, suspendidos en 7 ml de aceite mineral en concentraciones de 250 mg por jeringa.

El estudio de persistencia de las concentraciones mínimas inhibitorias (CMI) se realizó mediante la Técnica Microbiológica de Cilindros en placa, estandarizada por la AOAC (1984) y modificada por Brady y Katz (1987). La cepa bacteriana de ensayo fue Bacillus subtilis ATCC 6633.

Las concentraciones mínimas inhibitorias (CMI) de cefradina y cefoperazona en leche se determinaron midiendo el diámetro de los halos de inhibición, en placas sembradas con bacilos esporulados. Por conversión de estos diámetros a través de una curva de referencia elaborada previamente, se determinó la concentración en cada muestra.

Para cada antibiótico se realizaron dos curvas de referencia: en una se utilizó como solvente agua y en la otra leche cruda previamente tratada a 100ºC por 30 segundos para eliminar sus inhibidores naturales (Rama y col., 1985). En cada curva de referencia se utilizaron 10 placas, obteniéndose de cada concentración su promedio y desviación típica (DS). Se realizó, además, un análisis de regresión exponencial y las funciones resultantes fueron consideradas como curvas de referencia (Caballero, 1985). Las concentraciones de antibióticos utilizadas en cada curva fueron 16; 8; 4; 2; 1 y 0,5 μm/ml.

Determinaciones de las C.M.I. en leche

Se utilizaron 30 animales divididos en tres grupos (cuadro 1).

CUADRO 1 GRUPOS DE ANIMALES SEGÚN ESTADOS CLÍNICO Y TRATAMIENTOS

Grupos*

Estado clínico

Tratamientos

Cefradina

Cefoperazona

I

Clínicamente sano

15 vacas

15 vacas

II

Mastitis Clínica Aguda**

10 vacas

11 vacas

III

Mastitis Subclínica 3

  5 vacas

  4 vacas

*Los grupos se diferenciaron por recuento celular en leche, utilizando el equipo FOSOMATIC. **Animales con un cuarto afectado.

Previo a la administración intramamaria, en los grupos II y III se realizó un análisis bacteriológico de las muestras y se estudió la posible existencia de residuos de antibióticos, siendo eliminados los positivos. La extracción de las muestras de leche se realizó según normas del National Mastitis Council (1981) y el muestreo se llevó a cabo cada 8 horas durante 2 días.

En el laboratorio, antes de realizar los análisis las muestras se trataron a 100ºC por 30 segundos para destruir sus inhibidores naturales. Posteriormente se sembraron 200 ml de leche dentro de los cilindros metálicos, en placas con medio inoculado con esporas. En cada placa se dispusieron 6 cilindros: 2 controles y 4 con muestras de leche, luego se incubaron a 37ºC por 24 horas y la lectura de los halos de inhibición se realizó con un Vernier de precisión a contraluz.

Por último, se realizó un ensayo con carácter de preliminar para estudiar la recuperación clínica de un grupo reducido de animales afectados con mastitis clínica aguda.

Análisis estadístico

Los resultados obtenidos fueron tabulados en orden cronológico. Para cada grupo de animales se calculó el promedio y desviación estándar (DE) según la secuencia horaria; el promedio fue convertido, mediante la función de la curva de referencia para cada antibiótico, a unidades de concentración expresadas en μg/ml.

Todos los resultados fueron comparados entre sí mediante la prueba de T (Caballero, 1985).

Resultados

Curvas de referencia

Los resultados obtenidos de las curvas de referencia para cada antibiótico, en los cuales se transforman los halos de inhibición a concentraciones en μ g/ml , se muestran en los cuadros 2 y 3.

CUADRO 2 CURVA DEFERENCIA PARA CEFRADINA

Concentración (μg/ml)

Halos de inhibición (mm)

Leche cruda

Agua

16

 30,24 DE 0,26

26,88 DE 0,38

8

 27,13 DE 2,66

 24,15 DE 0,39

4

 23,3 DE 0,72

 20,61 DE 0,37

2

 20,93 DE 0,63

 18,42 DE 0,4

1

 17,17 DE 1,4

 15,9 DE 0,48

0,5

 15,07 DE 0,5

 13,8 DE 0,45

CUADRO 3 CURVA DE REFERENCIA DE CEFOPERAZONA

Concentración (mg/ml)

Halos de inhibición (mm)

Leche cruda

Agua

16

 21,3 DE 0,78

 21,3 DE 0,68

8

 19,5 DE 0,57

 19,5 DE 0,87

4

 17,55 DE 0,89

 17,55 DE 0,79

2

 14,95 DE 0,6

 14,95 DE 0,82

1

 12,5 DE 0,85

 12,5 DE 0,39

0.5

 10,7 DE 0,78

 10,7 DE 0,33

Después de comparar las curvas de agua y leche para cada cefalosporina en particular, no se encontraron diferencias significativas entre ambas (p μ 0,05), por lo que arbitrariamente se eligieron aquellas en que se utilizó leche como solvente.

Concentraciones de cefoperazona y cefradina en leche de cuartos clínicamente sanos

Al medir las concentraciones de cefoperazona a las 8 horas post aplicación intramamaria, en todos los casos éstas fueron superiores o iguales a 16 μg/ml ; a las 16 horas iguales a 2,75 μg/ml y a las 24 horas de 0,85 , persistiendo concentraciones < 0,5 μg/ml hasta las 48 horas. Los promedios obtenidos para esta cefalosporina se observan en el cuadro 4. Los valores superiores a 16μ g/ml fueron asimilados a esta cifra límite.

CUADRO 4 EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES (μg/ml) DE CEFOPERAZONA EN CUARTOS MAMARIOS SANOS

Horas Post Aplicación

Concentración (μg/ml)

8

≥ 16

16

2,75

24

0,85

32

≤ 0,5

40

≤ 0,5

48

≤ 0,5

En el caso de cefradina, como se observa en el cuadro 5, sólo hasta las 8 horas, después de aplicado el pomo, fue posible determinar concentraciones superiores a 0,5 μg/ml.

CUADRO 5 EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES (μg/ml) DE CEFRADINA EN CUARTOS MAMARIOS SANOS

Horas Post Aplicación

Concentración (μg/ml)

8

1,64

16

≤ 0,5

24

≤ 0,5

32

≤ 0,5

40

≤ 0,5

48

≤ 0,5

Concentraciones de cefoperazona y cefradina en leche mastítica

Las concentraciones de cefoperazona en leche a las 16 y 24 horas post-administración presentaron diferencias significativas (p < 0,05) entre la leche de vacas, con mastitis clínica versus mastitis Subclínica grado 3. En esta última condición las concentraciones de cefoperazona fueron superiores a las determinadas para los casos de mastitis clínica, tal cual se aprecia en el cuadro 6. Respecto a cefradina, sólo fue posible determinar concentraciones superiores a 0,5 μg/ml hasta las 8 horas en los casos de mastitis clínica y subclínica, correspondiendo éstas a 1,96 μg/ml y 0,87 μg/ml respectivamente y que no tienen trascendencia terapéutica como será visto en la discusión.

CUADRO 6 CONCENTRACIONES DE CEFOPERAZONA EN CUARTOS CON MASTITIS CLÍNICA Y SUBCLÍNICA GRADO 3

Horas post aplicación

Concentración (μg/ml)

Mastitis clínica

Mastitis Subclínica grado 3

8

≥ 16

ô 16

16

2.03 a

4,38 b

24

≤ 0,5 a

0,79 b

32

≤ 0,5

â 0,5

40

≤ 0,5

â 0,5

48

≤ 0,5

â 0,5

a, b: letras distintas, indican diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05)

Comparación entre concentraciones de ambas cefalosporinas en cuartos sanos y con mastitis clínica.

Como ha sido posible establecer, las concentraciones de cefoperazona y cefradina en cuartos con mastitis subclínica grado 3 no presentaron diferencias significativas con aquellas provenientes de cuartos normales; es de interés estudiar las eventuales diferencias entre la condición de glándula sana versus glándula mastítica.

Con respecto a cefoperazona, como se muestra en la figura 1, a las 16 y 24 horas se presentan diferencias significativas (p < 0,05) entre promedios de concentraciones en leche de cuartos sanos y cuartos con mastitis clínica.

Figura 1. Persistencia de Cefoperazona en leche en distintas condiciones de la glándula mamaria.

Discusión

En relación al método utilizado, cabe destacar el uso de leche como solvente para elaborar las curvas de referencias de ambas cefalosporinas y cuyo comportamiento es similar al del agua. El tratamiento previo de la leche por 30 segundos a 100ºC realizado en este ensayo puede, tal vez, destruir los factores antibacterianos en este fluido como es mencionado por Van Os y col. (1975) y Rama y col. (1985), los cuales interfieren con este tipo de ensayo.

Los resultados demuestran que cefoperazona alcanza elevadas concentraciones en leche, especialmente durante las primeras 24 horas. En efecto, concentraciones iguales o superiores a 16 μg/ml se determinaron en este lapso tanto en leche de cuartos sanos como mastíticos. Los valores, en ambos casos, decrecen hasta 0,5 μg/ml a las 24 horas. En todo caso, si se comparan estos valores 'in vivo' con determinaciones de CMI 'in vitro' las que fluctúan entre 0,5-8,0 μg/ml (Caprile 1988, San Martín 1991), frente a cepas bacterianas de frecuente presencia en mastitis clínica bovina de curso agudo, el carácter inhibitorio de este fármaco en leche es evidente, con las limitaciones propias de las variaciones de sensibilidad. Incluso, Gutiérrez (1991) comunica una notable actividad 'in vitro' frente a estafilococos productores de betalactamasas con rangos de CMI entre 0,5 y 4 μg/ml . El respecto, Prescott y Baggot (1991) recomiendan mantener CMI 'in vivo' de igual o superior valor que las determinadas 'in vitro', para cepas como Staphylococcus aureus, Streptococcus sp y E. coli. Las concentraciones en leche sana son algo superiores a las encontradas en leche mastítica, diferencia que no parece fácil de explicar en este trabajo.

Todos los cuartos que recibieron cefoperazona intramamaria no presentaron alteraciones macroscópicas asimilables a reacciones locales adversas durante el curso de los experimentos, confirmando el margen de seguridad atribuido a los antibióticos betalactámicos (Goodman y col., 1988).

En consecuencia, parece razonable suponer una adecuada actividad antimicrobiana de cefoperazona en mastitis clínica con presencia de gérmenes sensibles por un lapso de 24 horas. Wilson y Gilbert (1986), en terapias de dosis única con cefoperazona, comunica tasas de recuperación clínica entre 60 y 80% en casos de mastitis séptica aguda por cepas grampositivas, especialmente de estafilococos y de gramnegativos con predominio de cepas de E. coli. Resultados óptimos también han sido comunicados por Kruze (1986). En el curso de este trabajo, de un modo muy preliminar, se trataron 11 vacas con igual número de cuartos afectados con mastitis clínica aguda y en dosis única, con recuperación clínica en el 90% de los casos. Sin embargo en estos casos como en los de los autores mencionados, no se estudiaron las tasas de recuperación bacteriológica ni las tasas de reinfección, de tal modo que no es posible con estos resultados afirmar categóricamente la bondad de una terapia de dosis única, aun cuando Sandholm (1990) no determinó diferencias significativas entre terapias de dosis únicas y de tres dosis con intervalos de 24 horas. Es evidente la necesidad de contar con información más completa.

En las mastitis subclínicas grado 3, el comportamiento de cefoperazona es similar al descrito para las mastitis clínicas, por lo cual cabe el mismo argumento. Resulta claro, sin embargo, que su aplicación en vacas en lactancia puede prolongar la permanencia de residuos en leche que debe ser descartada para los fines de consumo e industrialización. El uso eventual en la condición indicada dependerá de las características de la mastitis.

Cefradina, cefalosporina de primera generación persiste sólo 8 horas en concentraciones homologables a CMI 'in vitro' frente a bacterias sensibles. Desde luego, esta menor duración de la actividad antibacteriana puede constituir una desventaja frente a cefoperazona; sin embargo, en ensayos con cefradina sola y asociada a amoxicilina (Suárez, 1991) administradas por vía intramamaria a cuartos con mastitis clínica aguda y en dosis de 250 mg, cada 24 horas durante 3 días, demostraron una elevada tasa de recuperación clínica cercana al 80% y curas bacterianas muy próximas al 70%. Esto hace suponer que la terapia de dosis múltiples puede constituir la alternativa terapéutica frente a cepas sensibles de cefradina.

La aplicación de cefradina no produjo modificaciones visibles en glándula mamaria, tal cual ha sido descrito para cefoperazona.

Es difícil, a la luz de nuestros experimentos, explicar las diferentes persistencias de las cefalosporinas en leche normal o mastítica. Si la unión de cefradina y cefoperazona a proteínas plasmáticas (Caprile 1988; Zurich y San Martín, 1991), mostrara iguales valores porcentuales que en leche, la afinidad por proteínas constituiría un elemento de juicio, cuya validez debe ser investigada mediante las determinaciones correspondientes.

Referencias

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Recibido el 2 de septiembre de 1992, aprobado el 22 de diciembre de 1992.