INTRODUCCIÓN

Las enterobacterias son un grupo de bacilos gramnegativos que constituyen la microbiota de humanos y animales y están asociadas con varios procesos patógenos¹. Son aisladas de diferentes ambientes y, cuando están presentes en el agua para consumo humano, son indicativos de contaminación por heces².

Desde la década de 1980, las infecciones causadas por estos microorganismos se han convertido en un problema de salud pública, debido a la aparición de muestras multirresistentes a diferentes clases de antimicrobianos, lo que limita las opciones terapéuticas³. El aumento en el número de muestras bacterianas resistentes puede explicarse por la presión selectiva resultante del uso indiscriminado de antimicrobianos en la práctica clínica, en la pecuaria y la consiguiente contaminación ambiental⁴.

La presencia de bacterias resistentes a los antimicrobianos en las aguas es un fenómeno bien descrito en la literatura científica. Woodford et al.⁵ describieron la presencia de bacterias y genes multirresistentes que codifican la resistencia a los antimicrobianos en diversas fuentes de aguas residuales y para consumo humano. Estas bacterias pueden originarse a partir de la contaminación antrópica y resultar de la presión de selección resultante de la contaminación ambiental por antibióticos⁶. En el medio ambiente acuático, también puede haber transferencia de elementos genéticos que codifican resistencia, principalmente en sedimentos, lo que contribuye a la diseminación de bacterias multirresistentes, así como al mantenimiento de estos elementos en el medio ambiente⁶.

Los mecanismos de resistencia en las enterobacterias, como la producción de β-lactamasas de espectro extendido (β-lactamasas de espectro extendido - BLEE), metalo-betalactamasas y carbapenemasas, están mediadas principalmente por elementos genéticos móviles, como los plásmidos⁷, lo que justifica la preocupación con el aislado de enterobacterias resistentes a los antimicrobianos en el agua, ya que existe la posibilidad de contaminación y posterior colonización de individuos por estos microorganismos⁸, así como la transferencia de plásmidos e integrones que contienen elementos de resistencia antimicrobiana en el intestino humano⁹.

Hay varios informes de aislados de bacterias resistentes y multirresistentes a antibióticos en aguas para abastecimiento público y en soluciones de alternativas de abastecimiento. En un estudio de Coleman et al.¹⁰, el 16.9% de los aislados de Escherichia coli, provenientes de pozos en el estado de Alberta, Canadá, eran resistentes a, al menos, un antibiótico. Las bacterias multirresistentes también están presentes en el agua para consumo humano. Abera et al.¹¹ relataron sobre el aislado de enterobacterias productoras de BLEE, una enzima que hidroliza cefalosporinas, penicilinas y monobactámicos¹¹ en muestras de agua colectadas en hogares servidos por el sistema de distribución de agua en Bahi Dar, Etiopía. Subba et al.¹² también describieron altas tasas de resistencia a múltiples fármacos de E. coli aislado de agua entubada, pozos y manantiales utilizados para consumo en Nepal. El aislado de E. coli productora de BLEE en el agua potable también se ha descrito en Bangladesh, con un 26% positivo en 233 cepas de E. coli de las tuberías para abastecimiento de agua, además del 36% de los aislados clasificados como multirresistentes¹³.

En Brasil, algunos autores informaron la presencia de enterobacterias resistentes a los antimicrobianos en el agua para consumo humano y cuerpos de agua. Gomes-Freitas et al.¹⁴ describieron la presencia de muestras bacterianas resistentes a la ampicilina, la tetraciclina y la ciprofloxacina en muestras de agua en los dispensadores de agua potable de las escuelas. La presencia de bacterias oportunistas resistentes y multirresistentes también se ha descrito en muestras de agua mineral a la venta en supermercados en el interior del estado de São Paulo¹⁵. En el estado de Rio de Janeiro, se aislaron bacterias multirresistentes en el sistema lacustre de Jacarepaguá y de la bahía de Guanabara, con la presencia de patógenos, como Shigella sp. y Vibrio cholerae, resistentes a los antimicrobianos¹⁶. La presencia de bacterias productoras de BLEE en aguas contaminadas por efluentes hospitalarios ha sido reportada en el sur de Brasil^17,18. En el estado de São Paulo, se detectaron enterobacterias productoras de carbapenemasas en efluentes hospitalarios y en los ríos Tietê y Pinheiros, los más importantes en la ciudad de São Paulo^19,20.

Los genes responsables por la resistencia a los antibióticos de las bacterias patógenas y ambientales pueden ser aislados en el agua abastecimiento. Aunque la presencia de estos genes en la naturaleza es anterior a la aparición de la antibioticoterapia²¹, su presencia también puede estar relacionada con una presión de selección debido a la contaminación antimicrobiana o con la transferencia horizontal de genes entre diferentes géneros de bacterias²¹. Su et al.²² detectaron genes responsables por la resistencia a la tetraciclina, sulfonamidas, macrólidos, cloranfenicol y quinolonas en agua para consumo humano en el sur de China en todas las etapas del tratamiento hasta la distribución en el hogar. También se han detectado genes codificadores de β-lactamasas en agua de pozo en el norte de Italia²³, y en una muestra bacteriana de E. coli proveniente de una muestra de agua tratada del nordeste de Francia²⁴.

También ha sido descrito el aislado de genes codificadores de carbapenemasas en aguas para abastecimiento. En estudio realizado por Rathinasabapathi et al.²⁵, se detectaron genes responsables por la producción de New Delhi metalo-betalactamasas (NDM) en tres muestras de aguas tratadas con cloro antes de su distribución para consumo.

De esa forma, la detección de enterobacterias resistentes a los antimicrobianos en aguas para consumo humano es un indicador de contaminación antrópica en el ambiente, bien como un potencial problema de salud pública. De esta forma, el objetivo de este trabajo fue de aislar e identificar enterobacterias resistentes a antimicrobianos y productoras de BLEE, aisladas de aguas para consumo humano, provenientes de diferentes sistemas de abastecimiento público y de soluciones alternativas de abastecimiento de la región centro-oeste del estado de São Paulo.

MATERIALES Y MÉTODOS

COLECTA DE LAS MUESTRAS Y DETERMINACIÓN DE LA COLIMETRIA

En el período de febrero a noviembre de 2015, el Instituto Adolfo Lutz de Marília analizó 3.729 muestras de agua de 62 municipios de la región centro-oeste del estado de São Paulo (Figura 1), en relación a la positividad para coliformes totales y/o E coli utilizando la técnica de sustrato cromogénico y fluorogénico Colilert (IDEXX Laboratories Inc., Westbrook, Maine, EE. UU.). Las muestras del sistema de abastecimiento público se recogieron después del tratamiento en los puntos de entrada de los edificios (caballete) o en el caso de soluciones alternativas colectivas, directamente del pozo, en matraces estériles de 120ml, se mantuvieron refrigeradas hasta el momento del procesamiento.

Figura 1 - Región geográfica del estudio destacada en el mapa del estado de São Paulo, Brasil 

RESULTADOS

DISCUSIÓN

La presencia de microorganismos resistentes a los antimicrobianos en el agua para consumo humano se caracteriza como un problema de salud pública, debido al peligro de propagación de cepas resistentes y la consiguiente colonización de individuos expuestos⁸. En este estudio, el género Enterobacter sp. fue el más aislado de aguas para el consumo humano, lo que puede estar relacionado con la capacidad de formación de biopelículas durante el proceso de tratamiento, lo que dificulta la acción del cloro en el tratamiento del agua³¹. Más de la mitad de las muestras de enterobacterias en esta investigación fueron resistentes a al menos una clase de antimicrobianos, un resultado inferior que el descrito en África y Europa^2,32, en agua para consumo humano, y más alto que el encontrado por Gomes-Freitas et al.¹⁴ en Brasil.

La cefalotina y la cefoxitina (cefalosporinas de primera y segunda generación) fueron los medicamentos que tuvieron la tasa más alta de muestras bacterianas resistentes, posiblemente porque han sido ampliamente utilizados antibióticos durante muchos años para tratar infecciones comunitarias y hospitalarias y con mecanismos genéticos de resistencia bacteriana diseminada entre especies de la familia Enterobacteriaceae³³. Se detectó resistencia a las cefalosporinas de tercera generación en cinco muestras y ninguna fue resistente a la cefepima, una cefalosporina de cuarta generación. Talukdar et al.¹³ informaron datos similares, en un estudio con E. coli con muestras de aguas entubadas de Daka, Bangladesh, donde describieron un 9% de resistencia a la cefotaxima, una cefalosporina de tercera generación. Aunque, en este estudio, la prevalencia de resistencia a las cefalosporinas más recientes haya sido baja, AbdelRahim et al.³⁴ describieron el 81.5% de resistencia a la cefepima en muestras de enterobacterias aisladas en agua potable en Egipto. Las tasas de resistencia para el grupo de penicilina fueron bajas, similares a los datos descritos por Gomes-Freitas et al.¹⁴ en muestras de agua de dispensadores de agua potable en una escuela en el interior del estado de Goiás, Brasil.

Apenas dos muestras bacterianas fueron resistentes al ácido nalidíxico, número inferior al descrito por Talukdar et al.¹³ en la ciudad de Daca, Bangladesh, que presentó un total de 37% de E. coli resistentes a esa droga; aunque similar al obtenido por Coleman et al.¹⁰ con E. coli, que relataron apenas 0,5% de resistencia a ese antimicrobiano. Los mismos autores¹⁰ describen una tasa baja de resistencia para os aminoglucósidos, lo que diverge del presente estudio, que describió la totalidad de aislados sensibles a ese grupo de antibióticos. La resistencia al aztreonam se detectó en 5,97% de las muestras, dato inferior al descrito por Oliveira y Van Der Sand¹⁷ en aislados de aguas de superficies, en un estudio en el sur de Brasil.

La resistencia a tres o más clases de antimicrobianos se denomina multirresistencia y se caracteriza como un problema de salud pública porque reduce las opciones terapéuticas en un proceso infeccioso³⁵. En este trabajo, una muestra de Proteus sp. y una de Salmonella sp. fueron resistentes a tres clases de antimicrobianos, respectivamente; y una muestra de E. coli mostró resistencia a cuatro clases de antimicrobianos. Los aislados multirresistentes se describen, con mayor frecuencia, en aguas residuales⁶, pero también se pueden aislar de agua de superficie y para consumo humano, como manantiales y agua mineral embotellada^15,36, lo que puede exponer a la población a la colonización por bacterias resistentes y multirresistentes a antibióticos⁸. En un estudio con cepas de E. coli de soluciones alternativas, Coleman et al.¹⁰ describieron un 22% de resistencia a una o dos clases de antibióticos y un 14% de aislados multirresistentes, valores superiores a los descritos en este estudio.

Muchas bacterias se vuelven multirresistentes debido a la adquisición de elementos genéticos codificadores de enzimas que hidrolizan antibióticos, como es el caso de BLEE y carbapenemasas⁷. En este estudio, ninguna de las muestras produjo BLEE por el método fenotípico utilizado; sin embargo, los estudios han detectado la presencia de genes que codifican BLEE en varios grupos bacterianos aislados del agua en Brasil y en otros países^6,15,22, así como ADN bacteriano extraído directamente del agua^2,32,36. La ausencia de muestras productoras de BLEE en este estudio puede estar relacionada a la falta de acceso a técnicas moleculares capaces de detectar el gen productor de la enzima, que a menudo no puede expresarse fenotípicamente.

Un dato interesante obtenido en este estudio fue la presencia de mutaciones de enterobacterias con resistencia intermedia a los carbapenémicos. Una cepa de Proteus sp., aislada de una solución de alternativa de abastecimiento mostró resistencia intermedia a imipenem y ertapenem, uno de Enterobacter sp. y uno de E. coli al imipenem y uno de E. coli al meropenem. El aislado de bacterias resistentes a los carbapenémicos y la detección de genes que producen carbapenemasas ya se han descrito en aguas residuales, bahías y lagos en las Regiones Sur y Sudeste de Brasil^16,18,19, lo que destaca la importancia de monitorear bacterias resistentes en el agua, como las captadas en el centro-oeste del estado de São Paulo.

CONCLUSIÓN

Los hallazgos descritos en este estudio muestran que las aguas para consumo pueden ser fuente de diseminación de bacterias gramnegativas resistentes y multirresistentes, lo que caracteriza un problema de salud pública, y destacan la importancia del tratamiento adecuado de las aguas, para impedir la exposición de la población a enterobacterias resistentes y multirresistentes, bien como del monitoreo de los sistemas de abastecimiento público, para la detección de bacterias resistentes a antimicrobianos.