Antimicrobial resistance profile of Escherichia coli isolated from urine specimens of an Intensive Care Unit patients

 

Mariana dos Santos Leite¹

Amanda do Carmo Gusmão²

Bruna de Alcântara Veloso Gontijo²

Patricia Guedes Garcia³

¹Graduação e Farmácia pela Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde de Juiz de Fora-MG, Brasil.
²Graduanda em Medicina pela Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde de Juiz de Fora-MG, Brasil.
³Doutora. Professora. Universidade Federal de Juiz de Fora. Juiz de Fora-MG, Brasil.

Instituição: Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde de Juiz de Fora-MG, Brasil.
Conflitos de interesse: não há conflitos de interesse.
Suporte financeiro: financiamento próprio.

Recebido em 15/07/2019
Artigo aprovado em 11/09/2020
DOI: 10.21877/2448-3877.202100877

INTRODUÇÃO

As infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS) são aquelas adquiridas após a admissão do paciente no ambiente hospitalar e que se manifestam durante a inter­nação ou após alta.(1) Pacientes internados em instituições de saúde estão expostos a uma ampla variedade de microrganismos patogênicos, principalmente em Unidade de Terapia Intensiva (UTI), onde o uso de antimicrobianos potentes de largo espectro é muito comum e os procedimentos invasivos são rotina.(2-4) As IRAS são consideradas um problema de saúde pública, causando impacto na morbi­mor­talidade, no tempo de internação e nos custos com procedimentos, diagnósticos e condutas terapêuticas.(5)

As infecções do trato urinário (ITU) estão entre as doenças infecciosas mais relatadas na clínica médica, e quando correlacionadas a pacientes de UTI há um agravante devido ao uso da sonda vesical de demora (SVD), que aumenta o risco de ITU.(6) Quanto maior o tempo de uso dessa sonda maior a probabilidade de desenvolvimento e proliferação de agentes patogênicos. Esse desenvolvimento se da por uma falha no equilíbrio da microbiota urinária, devido ao uso de antimicrobianos, imunossu­pressão e condição clínica do paciente, de modo que o crescimento de algum microrganismo patológico sobressaia.(7-9)

Atualmente, muitos agentes patológicos são resistentes à grande maioria dos antimicrobianos disponíveis, sendo a principal causa a pressão seletiva que principalmente pelo uso indiscriminado de antimicrobianos. No Brasil, essa realidade é preocupante, devido ao surgi­mento de novas cepas multirresistentes no ambiente hospitalar.(10,11) Estes achados mostram a necessidade de medidas urgentes, mormente através de conscientização de profissionais, a fim de que haja redução das taxas de IRAS.(11,12)

A rápida disseminação dos muitos mecanismos de resistência e a escassez de opções de tratamento, faz com que seja necessário a implementação de métodos de vigilância para desenvolver uma política adequada de controle das IRAS.(3)

Tendo em vista que a resistência bacteriana representa um grave e relevante problema de saúde pública e que a mesma requer uma vigilância epidemiológica constante e rigorosa, por parte dos profissionais de saúde, da administração hospitalar, do Serviço de Controle de Infecção Hospitalar (SCIH), tornam-se de suma importância pesquisas que contemplem a seguinte temática.(11)

Desta forma, o estudo em questão contribuirá com análises epidemiológicas, a fim de avaliar o perfil de susce­­tibilidade de Escherichia coli isoladas em urocul­turas de pacientes internados na Unidade de Terapia Intensiva adulto de um hospital de ensino, na cidade de Juiz de Fora, MG.

 

MATERIAL E MÉTODOS

 

Foi realizada uma análise retrospectiva em bancos de dados do setor de Microbiologia do Laboratório de Análises Clínicas de um hospital de ensino da cidade de Juiz de Fora, MG, no período de janeiro de 2018 a dezembro de 2018.

Trata-se de um estudo transversal e descritivo no qual foram coletados os dados de todas as amostras de urocul­turas enviadas ao laboratório de microbiologia, provenientes de pacientes de uma UTI adulto.

Os critérios de inclusão foram todas as amostras de urina advindas da UTI adulto, com crescimento microbiano e com contagem de colônias superior ou igual a 105 UFC/mL.

Os dados obtidos foram armazenados em planilha de Excel.

Este projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa (CEP) da Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde de Juiz de Fora – Suprema, conforme a resolução 466/12 do Conselho Nacional de Saúde, parecer número: 2.570.621.

 

RESULTADOS

 

Em 2018 foram submetidas à urocultura 769 amostras de urina provenientes da UTI adulto. Das 769 amostras cultivadas, 240 (31,2%) tiveram crescimento micro­biano, sendo 37 (4,81%) amostras positivas para Escherichia coli.

De acordo com o Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), 2018, os antimicrobianos testados foram ciprofloxacin, norfloxacin, sulfazotrim, nitrofurantoína, ampi­cilina, amoxicilina + ácido clavulânico, cefalotina, ceftazi­dima, ceftriaxona, cefepime, imipenem, ertapenem, amica­cina e gentamicina.

Em relação ao perfil de resistência, 43,24% foram resistentes ao ciprofloxacino; 40,54% cepas de E. coli a norfloxacino e 35,13% à ampicilina. Já as cefalosporinas apresentaram taxas de resistência de 29,72%, 32,43% das cepas encontradas resistentes à nitrofurantoína, 18,91% resistentes ao sulfametoxazol + trimetropim e 5,04% resistentes à gentamicina.

Das cepas de E. coli, 24,32% apresentaram produção de beta-lactamase de espectro estendido (ESBL), que confere resistência às cefalosporinas de 3ª e 4ª gerações. Nenhuma cepa foi resistente aos carbapenêmicos.

A Tabela 1 evidencia o perfil de resistência das cepas de Escherichia coli isoladas.

A Tabela 2 demonstra os resultados do antibiograma das cepas produtoras de ESBL.

DISCUSSÂO

 

As infecções do trato urinário (ITU) são responsáveis por aproximadamente 40% de todas as infecções adquiridas no ambiente hospitalar. O uso de cateter vesical de demora é o principal fator que predispõe às infecções, uma vez que é um dispositivo invasivo e precisar de manutenção constante, além de ser muito utilizado dentro da UTI.(12,13)

Os beta-lactâmicos foram, e ainda são, muito utilizados na clínica médica, e o grande uso levou à produção de cepas produtoras de beta-lactamases de amplo espectro. Essas cepas conferem resistência às penicilinas e cefalos­porinas de 3ª e 4ª gerações.(14) A produção de beta-lacta­mases de espectro estendido (ESBL) é um importante mecanismo de resistência adquirido pelas bactérias. Essas enzimas têm a capacidade de hidrolisar todas as penicilinas, cefalosporinas e monobactâmicos. Dessa forma, as opções terapêuticas são limitadas, dificultando o tratamento dos pacientes que adquiriram uma infecção por bactérias produtoras de enzimas que codificam a multirre­sis­tência. A produção dessa enzima é mediada por plasmídeos que são transferidos de uma bactéria a outra, principalmente por bactérias da ordem Enterobacterales.(15,30)

Neste estudo, foi encontrado um total de nove cepas (24,32%) produtoras de ESBL, em comparativo com estudo de Rodrigues e colaboradores, que observaram que quase 30% das amostras coletadas são cepas produtoras de ESBL, sendo a Escherichia coli a bactéria mais preva­lente e que vem demonstrando resistência a quase todos os beta-lactâmicos.(14,16)

Para Enterobacterales produtoras de ESBL no ambiente hospitalar é comum o uso de carbapenêmicos na conduta terapêutica, já que estas se mostram sensíveis a essa classe de antimicrobianos. Porém, devido ao aumento mundial das cepas produtoras de carbapenemase é necessário resguardar o uso desses antimicrobianos quando possível e tentar uma associação de acordo com o resultado liberado no teste de sensibilidade aos antimicro­bianos (TSA).(14,17,18)

Neste estudo 100% das cepas produtoras de ESBL apresentaram resistência à ampicilina, uma vez que a enzima confere resistência não só às cefalosporinas, mas também hidrolisam todas as penicilinas e seus derivados.(19,20) Tal fato está de acordo com alguns estudos, como evidenciado por Araújo e colaboradores.(13)

Com relação aos aminoglicosídeos, esse estudo mostrou que 94,6% das cepas foram sensíveis a essa classe de antimicrobianos. Vale ressaltar que o uso desses antimicrobianos ainda é restrito devido ao alto índice de toxicidade, o que o torna inviável ao uso habitual.(25,27)

No presente estudo, observou-se que, das cepas encontradas, 66,66% mostraram resistência ao sulfazotrim (sulfametoxazol + trimetropim), sendo este um antimi­cro­biano que foi abundantemente utilizado para tratar infeções urinárias, portanto sua aplicabilidade se estendeu ao longo dos anos de utilização, de acordo com Silva e cols. Consequentemente, devido à rápida disseminação de genes codificadores de resistência a determinados anti­microbianos, dispomos de mais da metade das cepas sendo resistentes a essa droga.(26)

Foi observada uma propensão significativa em relação ao aumento da resistência às quinolonas, mostrando que o uso empírico pode não mais ser eficaz para tratar infecção causada por E. coli. Alguns estudos evidenciaram que houve uma elevação exponencial do número de cepas resistentes às fluoroquinolonas, por todo o território mundial. Arroyo e colaboradores(22) evidenciaram tal fato em relação à disseminação de cepas produtoras de resistências às quinolonas.(22-24)

Do total de cepas analisadas, 43,24% foram resistentes ao ciprofloxacino e 40,54% ao norfloxacino. As quinolonas estão se mostrando ineficazes ao tratamento empírico, uma vez que cada vez mais há incidência de cepas resistentes.(26) Em outros países, temos o mesmo perfil de resistência encontrado nesse estudo. Segundo Valverde e cols.,(28) a disseminação das cepas resistentes às quino­lonas pode estar associada à exacerbada prescrição desse antibiótico.(27,28)

Nessas pesquisas foi evidenciado que o uso de anti­microbianos de forma empírica contribui significativa e diretamente para o aumento da resistência bacte­riana. Isso se dá, sobretudo, em relação às classes de antimicrobianos mais prescritos, tanto no âmbito hospitalar quanto na comunidade. Portanto, é de extrema importância a realização da urocultura e, posteriormente, o TSA, a fim de se evitar o aumento do número de cepas mutantes e, conse­quentemente, a disseminação das mesmas.(29)

CONCLUSÃO

 

A Escherichia coli é um importante agente causador de ITU em pacientes hospitalizados em UTI. Esta bactéria apresenta altas taxas de resistência aos antimicrobianos, como quinolonas e beta-lactâmicos, além de apresentar importantes mecanismos de resistência, como produção de ESBL. Portanto, o tratamento empírico por quinolonas, cefa­losporinas e penicilinas é inviabilizado. Dessa forma, a realização do TSA é indispensável para o sucesso terapêu­tico.

 

Abstract

Objective: To assess the susceptibility profile of Escherichia coli isolated from urine samples from patients admitted in the adult ICU of a teaching hospital in the city of Juiz de Fora, MG. Methods: The study is retrospective and transversal, whose urine sample data were collected through electronic records from Hospital Infection Control Service, referring to the period from January to December of 2018. In these studies, cultures of urine with growth for E. coli that had colony counts ³ 100.000 CFU/mL were considered positive. Results: A total of 769 urine samples were submitted to culture, out of these, 240 (31,2%) presented microbial growth, being 37 (4,81%) positive for Escherichia coli. In relation to antimicrobial susceptibility profile, 3,24% of the strains were resistant to ciprofloxacin, 40,54% to norfloxacin, 35,13 to ampicillin, 32,43 to nitrofurantoin, 29,72% to cephalothin, ceftriaxone, ceftazidime and cefepime, 18,91% to sulfamethoxazole trimethoprim, 5,04% to amikacin and gentamicin. All the strains were sensitive to carbapenems. Nine (24,82%) strains productors of Extended Spectrum Beta Lactamase (ESBL) were isolated. Conclusion: The Escherichia coli is an important pathogen related to UTI and presents increasing resistance to the antimicrobials used in medicine practice, such as the quinolones and the beta-lactams.

 

Keywords

Drug resistance, bacterial; Intensive Care Units; Escherichia coli; urine

 

 

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