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Pruebas de microbiología para animales

PorMelissa A. Mercer, DVM, MS, DACVIM-LA
Revisado/Modificado nov 2022

Diagnóstico microbiológico de los animales

Siempre que sea posible, el tratamiento debe dirigirse frente a un agente patógeno específico, y el patógeno se ha de identificar antes de iniciar la administración del antimicrobiano. Se debe tener cuidado al predecir el patógeno infectante basado en datos históricos, porque a menudo estos datos no discriminan entre comensales y patógenos. Además, incluso cuando se realizan cultivos, el cultivo bacteriano no diferencia entre infección, colonización y contaminación. Clínicamente, la evaluación citológica es un método rápido y relativamente económico para obtener información general sobre el tipo de patógeno implicado. El examen de un frotis directo, raspado o aspirado con aguja fina teñido con tinción de Wright o tinción de Gram puede ayudar a establecer los espectros de los agentes patógenos implicados (p. ej., grampositivos o gramnegativos, bacilos o cocos) y el tratamiento antimicrobiano inicial directo. Sin embargo, los microorganismos pueden crecer en las soluciones de tinciones, lo que da lugar a artefactos o crecimiento excesivo en los portaobjetos. Por tanto, las tinciones deben cambiarse con frecuencia y se recomienda que las clínicas veterinarias mantengan sistemas de tinción citológica separados para muestras de sangre o derrames (cubeta limpia) y para muestras óticas, cutáneas y fecales (cubeta sucia). Para obtener más información sobre la preparación y evaluación de muestras citológicas, consulte Citología.

Incluso si el patógeno se identifica correctamente, la capacidad de predecir su patrón de sensibilidad se ve obstaculizada debido al aumento de la resistencia a los antimicrobianos y al cambio de los patrones de resistencia. Si el paciente no ha estado previamente expuesto a antimicrobianos, pueden ser relevantes los patrones de sensibilidad estándar esperados para los fármacos de primer nivel (p. ej., amoxicilina con o sin ácido clavulánico para E coli o cefalexina para Staphylococcus pseudintermedius). Sin embargo, si el patógeno ha sido expuesto a un determinado antimicrobiano (p. ej., porque la infección actual es una recidiva, porque se trató una infección diferente o porque el patógeno fue expuesto a través de otro miembro de la familia), se deben realizar cultivos y se recomiendan pruebas de sensibilidad a antimicrobianos para determinar el tratamiento más adecuado.

Numerosos laboratorios de diagnóstico estatales y comerciales ofrecen servicios de cultivo y pruebas de sensibilidad. Se puede acceder a una lista de laboratorios de diagnóstico homologados en EE. UU. a través de la American Association of Veterinary Laboratory Diagnosticians (AAVLD). El uso de un antibiograma, ya sea generado localmente para la práctica o basado en datos nacionales, podría ayudar a identificar los patrones de sensibilidad actuales. Los antibiogramas informan de la proporción de sensibilidad de varios patógenos a un panel de antimicrobianos y enumeran el porcentaje de muestras analizadas que son sensibles a un antimicrobiano en particular. Los antibiogramas varían mucho incluso entre instalaciones cercanas, y reflejan los patrones actuales de sensibilidad de la población. Sin embargo, los antibiogramas no incluyen datos de concentración mínima inhibitoria (CMI) para los agentes patógenos y se utilizan mejor para dirigir el tratamiento empírico antes de que estén disponibles los resultados de cultivo y sensibilidad.

Los datos del prospecto o la literatura reciente también pueden ser útiles en la selección de fármacos basada en las estadísticas de la CMI de la población; estos datos también pueden ser útiles para diseñar pautas de dosificación. Incluso en el caso de la presentación del cultivo, puede ser necesario iniciar un tratamiento antimicrobiano empírico antes de recibir los datos de sensibilidad en los pacientes gravemente enfermos. Si los datos de sensibilidad indican que la cepa es resistente, el tratamiento empírico no debe cambiar si el animal ha respondido al fármaco elegido. El cultivo repetido en ese caso puede ser importante después de que se haya completado el tratamiento. Si el paciente no ha respondido al tratamiento empírico, el antimicrobiano debe cambiarse de acuerdo con los resultados del cultivo y de la sensibilidad. Si el paciente no responde al tratamiento antimicrobiano dirigido por cultivo y pruebas de sensibilidad, los datos recogidos antes del tratamiento ya no pueden predecir con exactitud la población infecciosa porque el fármaco puede haber cambiado los patrones de sensibilidad.

Interpretación del cultivo y pruebas de sensibilidad para animales

El aislamiento y la caracterización del microorganismo causante mediante pruebas de sensibilidad y determinación de la CMI proporcionan una base sólida a partir de la cual se puede seleccionar el antibiótico y el régimen posológico. Sin embargo, los datos de cultivo y sensibilidad son tan buenos como el método por el cual la muestra se recogió, manipuló y analizó. Las muestras deben recogerse sin contaminación y preferiblemente en condiciones asépticas en el lugar en el que se sospecha la infección. Para obtener información sobre la recogida de muestras de cultivo, consulte Recogida y envío de muestras de laboratorio o Microbiología clínica. Son ejemplos de muestras de cultivo inaceptables las muestras de orina de recogida libre, los hisopos de los tubos endotraqueales, el cultivo de los tubos de drenaje y los hisopos de la superficie de una herida contaminada.

Aunque los hisopos son el método más común de recogida de muestras, a menudo no es el más adecuado. Son el método preferido para el cultivo de los conductos nasales, la faringe, las amígdalas, los ojos, los oídos, el aparato reproductor, la piel y los abscesos. Los hisopos a menudo se contaminan con microbiota comensal durante la recogida, y por lo general solo se puede obtener una pequeña cantidad de muestra de los hisopos. El tipo de hisopo utilizado para la recogida es importante: son preferibles los hisopos de algodón o poliéster; los hisopos de alginato de calcio no son apropiados para la evaluación microbiológica. Si se va a utilizar un hisopo para el análisis por PCR, no se puede colocar en agar o en medio de cultivo a base de carbón. Es fundamental no secar las muestras después de la recogida, y las muestras deben enviarse en un medio de transporte adecuado.

Siempre que sea posible, se prefiere una muestra de tejido o líquido, y la manipulación de la muestra se deja en manos del laboratorio. Para el cultivo bacteriológico de tejido, es mejor recoger cada tejido en bolsas o tubos separados. Para las muestras de tejido agrupadas, los tejidos GI nunca deben agruparse con otros tejidos. Para el cultivo bacteriológico de la orina, la mejor recuperación de microorganismos se consigue a partir de muestras de al menos 1-5 mL de orina recogida de forma aséptica. Igualmente importante es una refrigeración adecuada. Por ejemplo, con una tasa de reproducción de tan solo 20 minutos, E coli en una muestra de orina no refrigerada puede crecer rápidamente desde 101 UFC (indicando ausencia de infección) hasta >105 UFC (indicando infección), potencialmente enmascarando los verdaderos patógenos.

Si las muestras pueden transportarse directamente al laboratorio durante las 24 horas posteriores a la recogida, el enfriamiento es apropiado. Si se prevé que el tiempo transcurrido entre la recogida y la entrega en el laboratorio será >24 horas, es preferible congelar los tejidos. Para clostridios y Campylobacter, el análisis o la congelación deben realizarse inmediatamente después de la recogida de la muestra para evitar la degradación de las toxinas. Para el cultivo anaeróbico existen varios sistemas comerciales para el transporte adecuado de las muestras al laboratorio. Si no pueden usarse los sistemas comerciales, las muestras se han de recoger en un tubo de vidrio estéril y el tubo debe llenarse completamente para que no quede oxígeno.

Para el cultivo bacteriológico de la leche es necesaria la recogida aséptica porque la contaminación de las muestras es frecuente sin medidas de higiene estrictas. El recolector debe tener las manos limpias, secas y preferiblemente enguantadas. Los pezones se deben limpiar, empapar previamente, secar y tratar antisépticamente antes de la recogida. A continuación, para la recogida, se debe ordeñar el pezón 2-3 veces y, a continuación, tomar las muestras. Las muestras de leche pueden refrigerarse si el cultivo se realiza en las 24-48 horas posteriores a la recogida; de lo contrario, las muestras de leche deben congelarse. Las muestras de leche de tanque deben tomarse de la parte superior del tanque después de remover el tanque durante 10-15 minutos. Las muestras del tanque de leche no deben tomarse de la válvula de salida. El laboratorio también se debe seleccionar cuidadosamente; debe seguir las pautas promulgadas por el Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI), utilizar materiales veterinarios en lugar de humanos y estar dirigido por un microbiólogo clínico veterinario.

De los procedimientos de cultivo y sensibilidad usados rutinariamente por los laboratorios, los procedimientos de dilución en tubo (o microdilución) son preferibles a los procedimientos en gel de agar porque la dilución en tubo puede proporcionar una CMI del fármaco hacia un aislado del microorganismo infeccioso que se ha cultivado del paciente. La CMI es la concentración mínima de un antimicrobiano necesaria para inhibir el crecimiento visible de una única cepa aislada de un microorganismo. La CMI se puede utilizar no solo para seleccionar el fármaco, sino también para diseñar el régimen de dosificación.

Algunos puntos clave relacionados con las pruebas de sensibilidad pueden facilitar la interpretación. El indicador S (sensible), I (intermedio) o R (resistente) que acompaña a cada CMI se determina comparando la CMI del aislado con los "puntos de corte" de CMI determinados por el CLSI. Estos puntos críticos están relacionados con la dosis administrada, las propiedades de la farmacocinética y la farmacodinámica de un antimicrobiano y las bacterias en cuestión.

  • Un microorganismo que se considera sensible (S) es inhibido por las concentraciones séricas del fármaco alcanzadas por la administración de la dosis recomendada.

  • Un microorganismo considerado intermedio (I) tiene un grado de inhibición que se aproxima a las concentraciones séricas del fármaco logradas mediante la administración de la dosis recomendada. La clasificación intermedia implica que el fármaco puede tener eficacia clínica en las zonas del organismo donde se acumula a dosis más altas, pero no en todos los lugares. Los lugares donde las concentraciones del fármaco pueden ser mayores que en el plasma incluyen la orina para fármacos hidrófilos, los tejidos locales para perfusión intraarticular o regional y, potencialmente, los abscesos para fármacos lipofílicos.

  • Un microorganismo considerado resistente (R) es resistente a las concentraciones alcanzadas por el fármaco a la dosis recomendada.

  • Los fármacos listados como no interpretable (NI) en un informe de cultivo y sensibilidad requieren una interpretación individual sobre la base de la farmacocinética y la farmacodinámica conocidas del fármaco.

Existen algunas excepciones a la interpretación de los resultados del cultivo y de las pruebas de sensibilidad, por lo general en lugares donde las concentraciones del fármaco son inferiores a las alcanzadas en el plasma. Estos sitios protegidos incluyen el SNC, los ojos, la próstata, las infecciones intracelulares, los abscesos por fármacos hidrófilos y los tejidos poco vascularizados.

Aunque las concentraciones reales analizadas para todos los fármacos suelen ser las mismas, el rango analizado varía para cada fármaco, al igual que los puntos de interrupción. Las CMI de cada fármaco probado no pueden compararse porque cada antimicrobiano tiene una farmacocinética distinta y alcanza concentraciones plasmáticas o tisulares diferentes. Para el enrofloxacino, por ejemplo, las concentraciones analizadas suelen oscilar de 0,5 a 2 mcg/mL; para la amikacina, de 4 a 32 mcg/mL; y para la ticarcilina, de 16 a 128 mcg/mL. Los valores límite actuales de sensibilidad y resistencia establecidos para cada fármaco son <0,5 mcg/mL y >4 mcg/mL para el enrofloxacino y <4 mcg/mL y >64 mcg/mL para la amikacina. Estos puntos de corte son respetados por todos los laboratorios de EE. UU. que siguen los protocolos o pautas del CLSI.

Las concentraciones analizadas y alcanzadas en un paciente varían para cada fármaco, por lo que, por ejemplo, una CMI de 0,25 mcg/mL para el enrofloxacino no debe interpretarse como mejor que una CMI de 2 mcg/mL para la amikacina. El fármaco al que el aislado es más sensible, según los datos de sensibilidad, es el fármaco con la CMI más baja en comparación con la concentración plasmática máxima (Cmax) alcanzada en el paciente a la dosis recomendada. En las comparaciones de múltiples fármacos a los que una cepa es sensible en el cultivo y las pruebas de sensibilidad, una mejor medida de la superioridad es el número de diluciones fuera del punto de corte para cada CMI. Un fármaco a 3 diluciones del punto de corte entre sensible e intermedio es una elección superior a una dilución del fármaco a 1 dilución del punto de corte. Sin embargo, puede que no sea necesariamente el mejor fármaco para tratar la infección, una vez que se tienen en cuenta otros factores del hospedador, microbianos y del fármaco. Finalmente, el hecho de que un aislado haya sido marcado "S" en un informe de sensibilidad excluye la posibilidad de que el aislado haya desarrollado alguna resistencia. Más bien, especialmente para los fármacos de uso común, la CMI para un aislado específico puede estar acercándose al punto de corte del CLSI y todavía se considera sensible según los criterios del CLSI, a pesar de haber desarrollado cierta resistencia.

Por lo tanto, lo ideal es que las dosis de antimicrobianos sean más altas (fármacos dependientes de la concentración o del tiempo) o los intervalos más cortos (fármacos dependientes del tiempo); cuanto mayor es el riesgo de que falle el tratamiento, con el desarrollo de una infección recurrente y resistente, más importante es el diseño del régimen de dosificación. Además, muchas combinaciones antimicrobianas sinérgicas no se prueban en los informes de cultivo y sensibilidad. Por ejemplo, la combinación de un betalactámico y un aminoglucósido puede reducir la CMI en una dilución. Para la gentamicina, a una CMI de 4 mcg/mL, E coli se considera intermedia. Sin embargo, cuando la gentamicina se combina con penicilina, la CMI disminuye a 2 mcg/mL y el aislado se considera sensible.

Además, los datos de las muestras recogidas de forma apropiada y analizadas en condiciones ideales siguen estando sujetos a limitaciones. Las pruebas no pueden tener en cuenta el impacto de la distribución en el lugar de la infección, factores del hospedador como la inflamación o factores microbianos, incluido el tamaño del inóculo. Estos y otros factores pueden indicar la necesidad de modificar el régimen de dosificación para asegurar concentraciones adecuadas en el lugar de la infección. Finalmente, la vía, el coste y la seguridad del tratamiento propuesto deben tenerse en cuenta para garantizar el correcto cumplimiento del propietario y la seguridad del paciente.