Evaluación de la actividad in vitro de la combinación de rifampicina y tigeciclina con imipenem, amikacina y colistín en cepas de A. baumannii y P. aeruginosa multi- o panresistentes

Abstract

Acinetobacter baumannii y Pseudomonas aeruginosa son causas frecuentes de infecciones nosocomiales y presentan altas tasas de resistencia antimicrobiana. Actualmente no existe terapia óptima para las infecciones provocadas por organismos multi-resistentes; sin embargo, la combinación sinérgica de antibióticos es a menudo la alternativa en el tratamiento de infecciones severas. Estas combinaciones han sido exploradas en pacientes con infecciones nosocomiales, no obstante, solo algunas de ellas han sido evaluadas previamente in vitro para verificar la sinergia. En base a estos antecedentes el objetivo de este trabajo fue comprobar si las combinaciones in vitro, de rifampicina y tigeciclina con imipenem, amikacina y colistín, son sinérgicas en el tratamiento de A. baumannii y P. aeruginosa, incluso siendo éstas resistentes a estos fármacos. Se estudió un total de 50 cepas, 20 de A. baumannii y 30 de P. aeruginosa, en las cuales se evaluó el efecto sinérgico de las combinaciones antes mencionadas, utilizando el método de damero y curva de cinética de muerte bacteriana. Además, se determinó la presencia de enzimas modificantes asociada a integrones y bombas de eflujo, mediante RCP y el uso de protones-ionóforos respectivamente. Finalmente, se les realizó estudio de susceptibilidad por difusión en agar y determinación de CIM por microdilución en caldo y E-test®, esperando demostrar como resultado adicional que el método de evaluación de la susceptibilidad a rifampicina y tigeciclina ya sea por E-test® o por sensidiscos, es equivalente y reproducible respecto al método de referencia por microdilución en caldo. Resultados: el método de damero demostró sinergia para la combinación de rifampicina/colistín en un 53.3% de las cepas de P. aeruginosa y 53.3% de las cepas de A. baumannii. Se obtuvo sinergia en un menor porcentaje para rifampicina/imipenem. Se demostró sólo indiferencia para las combinaciones de tigeciclina con rifampicina, imipenem, colistín y amikacina. La cinética de muerte confirmó sinergia para rifampicina/colistín (96.4%) y rifampicina/imipenem (85.7%). Se demostró en la mayoría de las cepas la presencia de integrón clase 1, sin demostrarse la presencia del cassette arr-2 y de la bomba de eflujo AdeABC. Los estudios de susceptibilidad por los distintos métodos mostraron baja correlación: entre MDC- E test® para rifampicina en cepas de P. aeruginosa y entre MDC- difusión en agar para tigeciclina en cepas de A. baumannii. El método de difusión en agar parece una buena opción para el estudio de susceptibilidad a rifampicina en bacilos Gram negativos no fermentadores. Conclusión: se demostraron interacciones sinérgicas para las combinaciones de rifampicina/imipenem y rifampicina/colistín; no obstante, no se obtuvieron para las combinaciones de tigeciclina con otros antimicrobianos.

Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa are common causes of nosocomial infections and show high rates of resistance to broad-spectrum antibiotics commonly used. Currently, there is not any optimal therapy for infections caused by multi-drug resistant organisms; however, the synergistic combination of different antibiotics is often an alternative solution in the treatment of severe infections. Although these combinations have been explored in patients with nosocomial infections, only some of them have been previously evaluated in vitro to verify whether synergistic phenomena are presents. The object of this work is to check if in vitro combinations of rifampicin and tigecycline with imipenem, amikacin and colistin are synergistic in the treatment of A. baumannii and P. aeruginosa, even being they are resistant to these drugs. We studied a total of 50 strains of A. baumannii (20) and P. aeruginosa (30) to evaluate the synergistic effect of the previously described combinations using the checkerboard method and time kill assay. PCR and proton-ionophores allow us to identify the presence of modifying enzymes associated to integrons and efflux pumps, respectively. Finally, the susceptibility performed by agar diffusion and MIC determination, using both microdilution and E-test®, were determined to demonstrate if the method of evaluation of susceptibility to rifampicin by E-test® or sensitivity discs, is equivalent and reproducible compared to the reference method for broth microdilution. Results: Chequerboard analysis showed 53.3% synergy for the rifampicin/colistin combination in both P. aeruginosa and A. baumannii strains. Rifampicin/imipenem combination showed 26.7% synergy in the strains of P. aeruginosa and 20% synergy in the strains of A. baumannii. Indifference was observed for the tigecycline/rifampicin, tigecycline/imipenem, tigecycline/colistin and tigecycline/amikacin combinations. Time-kill assays confirmed the synergistic interaction between rifampicin and colistín (96.4%) and between rifampicin and imipenem (85.7%). Almost all strains showed the presence of class 1 integron with no-evidences of the cassette arr-2 and the efflux pump. Susceptibility studies performed by different methods showed low correlations between MDC- E-test® in susceptibility test with rifampicina in P. aeruginosa strains y between MDC- diffusion sensitivity test with tigecycline in A. baumannii strains. Agar diffusion method seems to be an ideal solution to perform a rifampicin susceptibility study in non fermentative Gram-negative bacilli. Conclusions: Synergistic interactions were demonstrated for combinations of rifampicin / imipenem and rifampicin / colistin; on the other hand, synergistic interactions were not obtained for combinations of tigecycline with other antimicrobial.