Susceptibilidad a los antibióticos de las bacterias indicadoras Escherichia coli y Enterococci spp. aisladas de patos en el municipio de Morogoro, Tanzania
Métodos
Área de estudio y muestreo de patos
Este estudio transversal se llevó a cabo en el municipio de Morogoro entre noviembre de 2014 y marzo de 2015, donde se muestrearon 100 patos de Moscovia (Carina moschata) de 26 bandadas de traspatio . Los patos del estudio se seleccionaron aleatoriamente de cada bandada y se muestreó el 5-10% del tamaño de la misma. Las aves muestreadas incluían 86 hembras y 14 patos macho. Antes del muestreo, se recopiló información básica sobre el manejo, la alimentación, los usos y la eliminación de los antibióticos no utilizados mediante un cuestionario (archivo adicional 1). Los patos seleccionados fueron sujetados manualmente y se introdujo un hisopo de algodón estéril en la cloaca para recoger las materias fecales. Las muestras se guardaron en una nevera con hielo y se transportaron al laboratorio de la Universidad de Agricultura de Sokoine para su análisis. Para mantener la coherencia, dos investigadores formados por los técnicos del laboratorio en la toma de muestras de aves tomaron las muestras de los 100 patos.
Aislamiento e identificación de E. coli y Enterococci spp.
Las muestras fecales se colocaron en agar MacConkey (Oxoid, Basingstoke, Reino Unido) y se incubaron durante 24 horas en condiciones aeróbicas para aislar E. coli. Las colonias sospechosas se identificaron además sobre la base de la morfología colonial, la tinción de Gram y las pruebas bioquímicas. Para el aislamiento de Enterococci spp., las muestras se sembraron en agar Slanetz-Bartley (Oxoid, Basingstoke, Reino Unido) y se incubaron durante 48 horas en condiciones aeróbicas y se identificaron según la morfología colonial y las pruebas bioquímicas. Durante el aislamiento y la identificación, se incluyeron E. coli ATCC25922 y Enterococcus faecium ATCC 2912 como cepas de control.
Susceptibilidad a los antibióticos
Todos los aislados de E. coli y Enterococos se sometieron a pruebas de susceptibilidad a los antibióticos mediante el método de difusión en disco y se interpretaron de acuerdo con el CLSI . Se realizaron pruebas de susceptibilidad antimicrobiana a algunos antibióticos de uso común en medicina humana en Tanzania. Se probaron cuatro antibióticos para E. coli a las concentraciones indicadas: ampicilina 10 µg, cefotaxima 30 µg, trimetoprim-sulfametoxina 25 µg y tetraciclina 30 µg. Los enterococos se probaron con ampicilina 10 µg, eritromicina 15 µg, rifampicina 5 µg, tetraciclina 30 µg y trimetoprim-sulfametoxina 25 µg. Todos los discos de antibióticos eran de Oxoid, Basingstoke, Reino Unido.
Consideraciones éticas
El permiso para llevar a cabo este estudio fue concedido por el funcionario municipal de ganadería de Morogoro y la aprobación ética del estudio fue otorgada por los comités éticos de la Universidad de Agricultura de Sokoine, Tanzania. Se obtuvo el consentimiento verbal de cada uno de los ganaderos antes de la toma de muestras.
Resultados
De las 100 muestras fecales cultivadas, el 91% tenían E. coli, de las cuales 64 (70,3%) mostraron resistencia a los diferentes antibióticos probados (Tabla 1). Las resistencias múltiples a los antibióticos mostradas por E. coli fueron 28 (30,8%) aislados a cuatro antibióticos, 35 (38,5%) a tres antibióticos, 13 (14,3%) a dos antibióticos, 11 (12,1%) aislados a un antibiótico. El Enterococcus se aisló de todas las muestras y el 42% mostró resistencia a los diferentes antibióticos probados. El 5% de los Enterococcus aislados fueron resistentes a todos los antibióticos, el 13% a cuatro antibióticos, el 21% a tres antibióticos, el 26% a dos antibióticos y el 28% a un antibiótico probado. Los resultados sobre la gestión de los patos y su posible acceso a los residuos de antibióticos se resumen en el cuadro 2. De los 26 ganaderos entrevistados, el 92,3% gestionaba los patos de forma extensiva y accedía a lugares de vertido. No se informó de la administración de medicamentos veterinarios a los patos, pero los encuestados informaron de que trataban a otros animales utilizando tetraciclinas/oxitetraciclina.
Discusión
El presente estudio reveló que las tasas de aislamiento de E. coli eran del 91%, mientras que todos los patos albergaban Enterococos y los aislados presentaban altas tasas de resistencia a múltiples antibióticos. Este estudio arroja luz sobre el hecho de que las bacterias indicadoras de los patos libres en Tanzania pueden utilizarse en estudios de resistencia a los antibióticos. Esto sugiere que el problema de la resistencia a los antibióticos está muy extendido incluso en las bacterias aisladas de animales que no reciben terapia antibiótica. Esto tiene un impacto en la salud pública, ya que los patos buscan el alimento alrededor de las áreas de las granjas y vierten sus excrementos fecales por todas partes y las bacterias resistentes pueden encontrar su camino en la cadena alimentaria y afectar a los seres humanos o el gen resistente puede ser transferido a las bacterias patógenas.
La prevalencia estimada de resistencia a los antibióticos en E. coli aislada durante este estudio es comparable a la resistencia reportada en Malasia. En Nigeria, se ha notificado una baja prevalencia del 8,6%, probablemente debido al uso de diferentes antibióticos como la ofloxacina, el ácido nalidíxico y la gentamicina. La alta prevalencia de resistencia a los antibióticos observada durante este estudio probablemente los patos están constantemente expuestos a los residuos de antibióticos procedentes de los vertidos animales y humanos debido a su amplio uso . Los estudios demuestran que los antibióticos utilizados en los animales de abasto se absorben mal en el intestino y el compuesto madre se excreta en las heces . Esto está respaldado por varios estudios que han informado de altos niveles de residuos de antibióticos en las aguas residuales y los desechos animales . Por lo tanto, la flora normal de los patos carroñeros está constantemente expuesta a los residuos de antibióticos, lo que les hace desarrollar resistencia, como se observó en este estudio.
La resistencia de E. coli a la ampicilina fue la más alta (81%) en comparación con otros antibióticos utilizados en el estudio, similar a un informe anterior en Eslovaquia, donde la resistencia registrada fue del 87,8% . En general, los estudios muestran que el 60-70% de los aislados de E. coli han desarrollado resistencia contra la ampicilina . Esto puede deberse a un uso excesivo de la ampicilina en la práctica humana, cuyos residuos son fuentes potenciales de contaminación del medio ambiente donde los patos se alimentan. En el caso de la sulfametoxina, la resistencia registrada fue del 76%, como ya había registrado Van Tuat. La resistencia antibacteriana mostrada por la tetraciclina en este estudio fue del 59%, mientras que en Eslovaquia fue del 37,5% y en Nigeria del 75%. Curiosamente, E. coli también mostró una resistencia antibacteriana a la cefotaxima del 63%, un antibiótico que no se utiliza habitualmente en el tratamiento de los animales en Tanzania. Los patos pueden acceder a los residuos de cefotaxima en los vertederos donde se encuentran las heces humanas y los restos de medicamentos desechados (Tabla 2). Sin embargo, se ha observado una elevada resistencia a la cefotaxima en bacterias aisladas en el alcantarillado de diferentes instalaciones sanitarias.
En el estudio también se observaron múltiples resistencias de E. coli a más de un antibiótico. Los resultados fueron demasiado elevados en comparación con el estudio realizado en Vietnam, donde la resistencia múltiple a los antibióticos de E. coli fue del 16,7% a cuatro antibióticos, a tres antibióticos del 20% y a dos antibióticos del 23,3%. Esta aparición de resistencia a múltiples fármacos sugirió que el ganado desempeñaba un papel como reservorio de bacterias resistentes para la contaminación ambiental . Se ha descubierto que las poblaciones bacterianas aisladas del intestino de los animales expuestos a los antibióticos tenían cinco veces más probabilidades de ser resistentes a cualquier antibiótico. Las bacterias no resistentes adquieren normalmente los plásmidos extracromosómicos de resistencia a los antibióticos (plásmidos R) de las resistentes cuando están en estrecho contacto . La resistencia observada puede deberse al uso irracional de los antibióticos, que arroja una cantidad considerable de residuos al medio ambiente. Otros factores que causan el desarrollo de la resistencia podrían ser la fácil disponibilidad y el uso desenfrenado de antibióticos de amplio espectro en el tratamiento presuntivo de las infecciones, incluso en los centros sanitarios. La falta de aplicación de la normativa sobre el uso de antibióticos como parte de los programas de control de infecciones podría haber influido considerablemente en el patrón de resultados de resistencia.
Los Enterococos spp. son comensales naturales del intestino humano y animal. Todos los patos del estudio tenían Enterococci spp. en su contenido intestinal, que mostró una tasa de resistencia del 42% a los diferentes antibióticos probados. Sin embargo, los resultados de este estudio mostraron una alta resistencia a la rifampicina (62%), la ampicilina (62%) y la tetraciclina (42%). También se observó resistencia a múltiples fármacos en más del 65% de los aislados. Como ya se ha dicho, la resistencia observada de las bacterias a los diferentes antibióticos probados en ausencia de usos de los medicamentos en los patos podría deberse a que los residuos vertidos al medio ambiente donde los patos hurgan pueden exponerse fácilmente a los antibióticos y a otras bacterias resistentes. Cuando las bacterias resistentes están en contacto con las no resistentes, puede producirse un intercambio de material genético y adquirir el gen resistente. En otros estudios se ha informado de que Enterococci spp. aislados de patos mostraron resistencia a los macrólidos y a los antibióticos lincosamidas . No obstante, Enterococci spp. es intrínsecamente resistente a varios grupos de antibióticos, como las cefalosporinas y los aminoglucósidos. Además, muchas cepas albergan elementos genéticos transmisibles para la resistencia adquirida a varios antibióticos como la tetraciclina . Otros estudios de resistencia a los antibióticos en Enterococci spp. aislados de patos se han realizado con el antibiótico vancomicina . En el futuro se sugieren más estudios de susceptibilidad de Enterococci spp. a la vancomicina, ya que el antibiótico es hoy en día un medicamento común en la medicina humana en Tanzania.
El estudio del cuestionario respalda además la observación de laboratorio sobre la alta tasa de resistencia mostrada por E. coli y Enterococcus spp. Se observó que los antibióticos se utilizan ampliamente en el tratamiento de animales y humanos. Independientemente de que no se utilicen medicamentos veterinarios en los duscos, el amplio sistema de gestión de los mismos los expone al medio ambiente con residuos de antibióticos y otras bacterias procedentes de animales y humanos, que han tomado antibióticos. Esto se ve corroborado por el hecho de que las resistencias observadas fueron a antibióticos de uso común en humanos y animales (Tabla 2). Las bacterias resistentes se han aislado de diversas fuentes, como los vertidos de aguas residuales y el medio ambiente. Los restos de fármacos y los envases se eliminaron de forma desordenada en los entornos domésticos, lo que puede exponer a los patos al antibiótico. Por lo tanto, el sistema de gestión intensiva de los patos puede ayudar a minimizar la exposición innecesaria de las aves a los residuos de antibióticos.
Conclusión
En general, la resistencia a los antibióticos mostrada por E. coli y Enterococcus spp. en este estudio fue alta. Esto demuestra el papel que desempeñan el ganado y los pollos, que consumen constantemente antibióticos, como posibles fuentes primarias de genes de resistencia a los antibióticos para las bacterias aisladas de los patos. El aislamiento de E. coli y Enterococcus spp. multiresistentes a los antibióticos a partir de patos sirve como potencial portador de cepas resistentes a los antibióticos para los seres humanos y plantea un grave problema para la salud pública.
Limitaciones
En este estudio se utilizaron sólo 100 muestras de patos recogidas en el municipio de Morogoro, lo que limita la generalización de los resultados para ser utilizados como representativos del estado de la resistencia a los antimicrobianos con E. coli y Enterococcus spp. en los patos en Tanzania. Además, el número de antibióticos probados fue escaso. Las pruebas de susceptibilidad a los antibióticos de las bacterias mediante el método de difusión en disco pueden ser inferiores a los métodos de microdilución en caldo. Además, el estudio no determinó los genotipos de resistencia en E. coli y Enterococcus spp. que eran resistentes a diferentes tipos de antibióticos. No obstante, la presencia de otros animales en el lugar donde se realizó el muestreo de patos actúa como factor de confusión en las tasas de resistencia observadas en las bacterias aisladas de los patos.