Modelos animales para el estudio de la ecología de la resistencia a antibióticosklebsiella pneumoniae resistente a carbapenemas en ambientes nosocomiales

Resum

Los modelos animales han sido fundamentales a lo largo de la historia para el avance de la ciencia, siendo especialmente relevantes en el campo de las enfermedades infecciosas. En los últimos años, debido al incremento de los niveles de resistencia a los antibióticos y la amenaza que esto supone para la Salud Única, el desarrollo de este tipo de modelos se ha visto incrementado enormemente. Dentro de este campo, una de las bacterias más relevantes con relación a la diseminación de determinantes de resistencia a antibióticos es Klebsiella pneumoniae, pues en esta bacteria se han descrito por primera vez multitud de genes de resistencia de importancia clave en esta década. En concreto, las cepas de esta bacteria resistentes a carbapenemas son de especial importancia clínica para la salud humana, ya que se encuentran extendidas por todo el mundo y son capaces de generar importantes brotes nosocomiales. En esta tesis doctoral, se han desarrollado 3 modelos animales que exploran aspectos fundamentales en la ecología de la resistencia a antibióticos como son la colonización, la transmisión y la diseminación de bacterias resistentes. Para los ensayos de colonización se usaron dos clones de K. pneumoniae productora de la carbapenemasa blaOXA48 pertenecientes a los secuenciotipos (ST) 11 y 405 provenientes del Hospital Universitario de la Paz. La capacidad de persistir en el ratón, los patrones de excreción, la diseminación del plásmido y el efecto de la amoxicilina fueron analizados; viéndose que el ST405 se excretó en un mayor número de animales y en una mayor concentración comparado con ST11. Esta puede ser una de las razones por las que este ST ha disminuido su presencia en el hospital. Sin embargo, la administración de un tratamiento de amoxicilina incrementó los niveles del ST11 portador de carbapenemasa en heces, permitiendo detectar animales positivos que fueron considerados negativos en días anteriores. Los ensayos de transmisión se realizaron en un sistema de alojamiento específicamente diseñado para permitir el contacto directo entre ratones exclusivamente boca a boca, usando una cepa de K. pneumoniae productora de la carbapenemasa blaKPC3 perteneciente al ST258 proveniente del Hospital Universitario St. Orsola. Con este modelo se comprobó la transmisión por contacto directo de la cepa, demostrándose así la eficacia del sistema de alojamiento diseñado y de la estructura poblacional elegida. Nuevos estudios deben ser realizados para definir las variables que más afectan a la transmisión. Los ensayos de conjugación in vivo permitieron detectar la eficacia del ácido 2HDA como inhibidor de la conjugación, reduciendo la frecuencia de conjugación del plásmido pOXA38 entre cepas de Escherichia coli de manera significativa. Por todo ello, con este trabajo se ha comprobado como el papel de los modelos animales sigue siendo clave en la lucha contra la resistencia a antibióticos. Estos modelos han permitido demostrar las diferencias la capacidad de colonización y el patrón de excreción de dos ST de K. pneumoniae y nos han permitido observar como la transmisión de esta bacteria ocurre de manera natural por contacto directo, viéndose acelerado este proceso por el uso de antibióticos. Además, hemos profundizado en el papel de los plásmidos en la diseminación de genes de resistencia y en el desarrollo de inhibidores de la conjugación como alternativa para controlar este fenómeno.