ESKAPE es un acrónimo que comprende los nombres científicos de seis patógenos bacterianos altamente virulentos y resistentes a los antibióticos, incluidos: Enterococcus faecium , Staphylococcus aureus , Klebsiella pneumoniae , Acinetobacter baumannii , Pseudomonas aeruginosa y Enterobacter spp. [1] El acrónimo a veces se extiende a ESKAPEE para incluir Escherichia coli . [2] Este grupo de bacterias Gram-positivas y Gram-negativas pueden evadir o "escapar" de los antibióticos de uso común debido a su creciente resistencia a múltiples fármacos (MDR). [1] Como resultado, en todo el mundo, son la principal causa de infecciones nosocomiales o adquiridas en el hospital potencialmente mortales en pacientes inmunodeprimidos y gravemente enfermos que corren mayor riesgo. [3] P. aeruginosa y S. aureus son algunos de los patógenos más ubicuos en las biopelículas que se encuentran en la atención médica. [4] P. aeruginosa es una bacteria Gram-negativa, con forma de bastón, que se encuentra comúnmente en la flora intestinal, el suelo y el agua, y que puede transmitirse directa o indirectamente a los pacientes en entornos de atención médica. [5] [6] El patógeno también puede transmitirse en otros lugares a través de la contaminación, incluidas superficies, equipos y manos. El patógeno oportunista puede causar que los pacientes hospitalizados tengan infecciones en los pulmones (como neumonía), sangre, tracto urinario y en otras regiones del cuerpo después de la cirugía. [6] S. aureus es una bacteria Gram-positiva, con forma de coco, que reside en el medio ambiente y en la piel y la nariz de muchas personas sanas. [7] La bacteria puede causar infecciones de la piel y los huesos, neumonía y otros tipos de infecciones potencialmente graves si ingresa al cuerpo. S. aureus también ha ganado resistencia a muchos tratamientos con antibióticos, lo que dificulta la curación. [7] Debido a presiones y factores selectivos naturales y no naturales, la resistencia a los antibióticos en las bacterias generalmente surge a través de una mutación genética o adquiere genes resistentes a los antibióticos (ARG) a través de la transferencia horizontal de genes , un proceso de intercambio genético por el cual la resistencia a los antibióticos puede propagarse. [8]
Una de las principales razones del aumento de la selección de resistencia a los antibióticos (ABR) y MDR que llevó a la aparición de las bacterias ESKAPE es el uso excesivo e indiscriminado de antibióticos no solo en la atención sanitaria, sino también en el sector animal y agrícola. [9] Otros factores clave incluyen el mal uso y la adherencia inadecuada a las pautas de tratamiento. [10] Debido a estos factores, cada vez hay menos tratamientos antibióticos eficaces para erradicar las infecciones bacterianas ABR y MDR, mientras que al mismo tiempo no se crean nuevos antibióticos debido a la falta de financiación. [10] Estos patógenos ESKAPE, junto con otras bacterias resistentes a los antibióticos, son una amenaza interconectada para la salud mundial y se están abordando desde una perspectiva más holística y de Una Salud . [6] [9]
Desde una perspectiva global, la aparición de bacterias resistentes a múltiples fármacos (MDR) es responsable de aproximadamente el 15,5% de los casos de infecciones adquiridas en el hospital y actualmente hay alrededor de 0,7 millones de muertes por enfermedades resistentes a los fármacos. [1] [11] Específicamente, los patógenos nosocomiales oportunistas ESKAPE corresponden con el mayor riesgo de mortalidad, que tiene la mayoría de sus aislamientos siendo MDR. [12] Dos patógenos dentro del grupo ESKAPE, Acinetobacter resistente a carbapenémicos y Enterobacteriaceae resistente a carbapenémicos, se encuentran actualmente entre los cinco primeros de las bacterias resistentes a los antibióticos en la lista de amenazas urgentes de 2019 de los CDC, y los otros 4 patógenos que componen el grupo están en la lista de amenazas graves. [6] Además, la Organización Mundial de la Salud (OMS) creó una lista global de patógenos prioritarios (PPL) de bacterias ABR con el objetivo de priorizar la investigación y crear nuevos tratamientos antibióticos efectivos. [13] La PPL global clasifica a los patógenos en 3 categorías, crítica, alta y media, y tiene 4 de los patógenos del grupo ESKAPE en la lista de prioridad crítica y los otros 2 patógenos que componen el grupo en la lista de prioridad alta. [13]
Los patógenos ESKAPE se diferencian de otros patógenos debido a su mayor resistencia a los antibióticos de uso común, como la penicilina , la vancomicina , los carbapenémicos y más. Esta mayor resistencia, combinada con la importancia clínica de estas bacterias en el campo médico, da como resultado la necesidad de comprender sus mecanismos de resistencia y combatirlos con nuevos antibióticos. Los mecanismos comunes de resistencia incluyen la producción de enzimas que atacan la estructura de los antibióticos (por ejemplo, las β-lactamasas que inactivan los antibióticos β-lactámicos ), la modificación del sitio objetivo al que se dirige el antibiótico para que ya no pueda unirse correctamente, las bombas de eflujo y la producción de biopelículas . [5] Las bombas de eflujo son una característica de la membrana de las bacterias Gram-negativas que les permite bombear constantemente material extraño, incluidos los antibióticos, de modo que el interior de la célula nunca contiene una concentración lo suficientemente alta del fármaco como para tener un efecto. [5] Las biopelículas son una mezcla de diversas comunidades microbianas y polímeros que protegen a las bacterias del tratamiento con antibióticos actuando como una barrera física. [5]
Debido a su mayor resistencia a los antibióticos de uso frecuente, estos patógenos plantean una amenaza adicional a la seguridad de la población general, en particular de aquellos que interactúan con frecuencia con entornos hospitalarios, ya que contribuyen más comúnmente a las infecciones adquiridas en el hospital (HAI) . El mayor perfil de resistencia a los antimicrobianos de estos patógenos varía, sin embargo, surgen de causas similares. Una causa común de resistencia a los antibióticos se debe a una dosificación incorrecta. Cuando se prescribe una dosis subterapéutica, o un paciente elige usar menos de su antibiótico prescrito, las bacterias tienen la oportunidad de adaptarse al tratamiento. En dosis más bajas, o cuando no se completa un ciclo de antibióticos, ciertas cepas de la bacteria desarrollan cepas resistentes a los medicamentos a través del proceso de selección natural. [14] Esto se debe a las mutaciones genéticas aleatorias que ocurren constantemente en muchas formas de organismos vivos, incluidas las bacterias y los humanos. La selección natural apoya la persistencia de cepas de bacterias que han desarrollado una determinada mutación que les permite sobrevivir. Algunas cepas también pueden participar en la transferencia horizontal de genes entre cepas , lo que les permite pasar genes de resistencia de un patógeno a otro. [14] Esto puede ser particularmente problemático en las infecciones nosocomiales , donde las bacterias están constantemente expuestas a los antibióticos y las que se benefician de la resistencia como resultado de mutaciones genéticas aleatorias pueden compartir esta resistencia con bacterias en el área que aún no han desarrollado esta resistencia por sí mismas.
Enterococcus faecium es una bacteria grampositiva de forma esférica ( coco ) que tiende a presentarse en pares o cadenas, y que suele estar implicada en las infecciones asociadas a la atención sanitaria en pacientes inmunodeprimidos. A menudo muestra resistencia a los antibióticos β-lactámicos, como la penicilina y otros antibióticos de último recurso. [14] También ha habido un aumento de las cepas de enterococos resistentes a la vancomicina (ERV) , incluido un aumento de la resistencia de E. faecium a la vancomicina, en particular a la vancomicina A. [14] Estas cepas resistentes a la vancomicina muestran una profunda capacidad para desarrollar y compartir su resistencia a través de la transferencia horizontal de genes, así como para codificar factores de virulencia que controlan los fenotipos. Estos fenotipos de virulencia varían desde biopelículas más gruesas hasta permitirles crecer en una variedad de entornos, incluidos dispositivos médicos como catéteres urinarios y válvulas cardíacas protésicas dentro del cuerpo. [15] Las biopelículas más gruesas actúan como un “escudo mecánico y bioquímico” que protege a las bacterias de los antibióticos y son el mecanismo de protección más eficaz que tienen las bacterias contra el tratamiento. [5]
Staphylococcus aureus es una bacteria grampositiva de forma redonda ( coco ) que se encuentra comúnmente como parte de la microbiota de la piel humana y, por lo general, no es dañina en humanos con sistemas inmunes no comprometidos en estos entornos. Sin embargo, S. aureus tiene la capacidad de causar infecciones cuando ingresa a partes del cuerpo en las que normalmente no habita, como las heridas. De manera similar a E. faecium , S. aureus también puede causar infecciones en dispositivos médicos implantados y formar biopelículas que dificultan el tratamiento con antibióticos. [14] Además, aproximadamente el 25% de las cepas de S. aureus secretan la exotoxina TSST-1 responsable de causar el síndrome de choque tóxico . [14] El S. aureus resistente a la meticilina , o SAMR , incluye cepas distintas de otras cepas de S. aureus en el hecho de que han desarrollado resistencia a los antibióticos β-lactámicos . Algunos también expresan una exotoxina que se sabe que causa “neumonía hemorrágica necrótica” en aquellos con una infección. [14] La vancomicina y antibióticos similares suelen ser las primeras opciones para el tratamiento de las infecciones por SAMR, sin embargo, a partir de este S. aureus resistente a la vancomicina , o VRSA (VISA para aquellos con resistencia intermedia), han surgido cepas. [14]
Klebsiella pneumoniae es una bacteria Gram-negativa con forma de bastón ( bacilo ) que es particularmente hábil para aceptar genes de resistencia en la transferencia horizontal de genes. También es comúnmente resistente al tratamiento con fagocitos debido a su biopelícula gruesa con fuerte adhesión a las células vecinas. [14] Ciertas cepas también han desarrollado β-lactamasas que les permiten ser resistentes a muchos de los antibióticos comúnmente utilizados, incluidos los carbapenémicos , lo que ha llevado a la creación de K. pneumoniae resistente a carbapenémicos (CRKP), para la cual hay muy pocos antibióticos en desarrollo que puedan tratar la infección. [14]
Acinetobacter baumannii es más común en los hospitales, lo que ha permitido el desarrollo de resistencia a todos los antimicrobianos conocidos. El cocobacilo gramnegativo de forma corta A. baumannii prospera en una serie de entornos hostiles debido a su tolerancia a una variedad de temperaturas, pH , niveles de nutrientes, así como a entornos secos. [14] Los aspectos gramnegativos de la superficie de la membrana de A. baumannii, incluida la bomba de eflujo y la membrana externa, le brindan una gama más amplia de resistencia a los antibióticos. [14] Además, algunas cepas problemáticas de A. baumannii pueden adquirir familias de bombas de eflujo de otras especies y, por lo general, son las primeras en desarrollar nuevas β-lactamasas para mejorar la resistencia a las β-lactamasas. [14]
La bacteria Gram-negativa, con forma de bastón ( bacilo ) , Pseudomonas aeurginosa, es un degradador de hidrocarburos ubicuo que puede sobrevivir en ambientes extremos, así como en el suelo y en muchos otros ambientes comunes. Debido a esta versatilidad, sobrevive bastante bien en los pulmones de pacientes con fibrosis quística (FQ) en etapa avanzada. [14] También se beneficia de los mismos factores de resistencia Gram-negativos mencionados anteriormente que A. baumannii. También existen mutantes de P. aeruginosa con bombas de eflujo reguladas al alza que hacen que encontrar un antibiótico o detergente efectivo sea increíblemente difícil. [14] También hay algunas cepas de P. aeruginosa resistentes a múltiples fármacos (MDR) que expresan β-lactamasas, así como bombas de eflujo reguladas al alza, lo que puede hacer que el tratamiento sea particularmente difícil. [14]
Enterobacter abarca una familia de especies de bacterias Gram-negativas , con forma de bastón ( bacilo ). Algunas cepas causan infecciones del tracto urinario (ITU) y de la sangre y son resistentes a múltiples terapias farmacológicas, lo que por lo tanto pone a la población humana en una necesidad crítica del desarrollo de tratamientos antibióticos nuevos y efectivos. [16] La colistina y la tigeciclina son dos de los únicos antibióticos que se utilizan actualmente para el tratamiento, y aparentemente no hay otros antibióticos viables en desarrollo. [14] En algunas especies de Enterobacter , se observó un aumento de 5 a 300 veces en la concentración inhibitoria mínima cuando se expuso a varias concentraciones gradualmente crecientes de cloruro de benzalconio (BAC) . [17] Otras bacterias Gram-negativas (incluyendo Enterobacter , pero también Acinetobacter, Pseudomonas, especies de Klebsiella y más) también mostraron una capacidad similar para adaptarse al desinfectante BAC. [17]
Los patógenos ESKAPE y las bacterias ABR en general son una amenaza interconectada para la salud global y un claro problema de " Una Salud ", lo que significa que pueden propagarse entre los sectores ambiental, animal y humano e impactar en ellos. [18] Como uno de los mayores desafíos de salud global, combatir los patógenos ESKAPE altamente resistentes y oportunistas requiere un enfoque de Una Salud. [12] Una Salud es un enfoque transdisciplinario que implica abordar los resultados de salud desde una perspectiva multifacética e interdisciplinaria para los humanos, los animales y el medio ambiente a nivel local, nacional y global. [9] El uso de este marco y mentalidad es crucial para combatir y prevenir la propagación y el desarrollo de los patógenos ESKAPE (incluido el ABR en general) al tiempo que se abordan sus factores socioeconómicos relacionados de manera importante, como el saneamiento inadecuado. [9] Actualmente se están realizando investigaciones científicas sobre nuevas alternativas de tratamiento para las infecciones causadas por ESKAPE. [19]