Evaluación in vitro de las propiedades antimicrobianas de vasopresores

REVISTA

BRASILEIRA

DE

ANESTESIOLOGIA

www.sba.com.br

ARTÍCULO

CIENTÍFICO

Evaluación

in

vitro

de

las

propiedades

antimicrobianas

de

vasopresores

Habib

Bostan

_,

_Yakup

_Tomak

_,

_Sengul

_Alpay

_Karaoglu

_,

_Basar

_Erdivanli

_y

_Volkan

_Hanci

a_{ConsejodeMedicinaForense,MinisteriodeJusticia,Estambul,Turquía}

b_{DepartamentodeAnestesiologíayReanimación,FacultaddeMedicinadelaUniversidaddeSakarya,Sakarya,Turquía} c_{DepartamentodeBiología,FacultaddeArtesyCienciasdelaUniversidaddeRize,Rize,Turquía}

d_{DepartamentodeAnestesiologíayReanimación,FacultaddeMedicinadelaUniversidaddeRize,Rize,Turquía}

e_{DepartamentodeAnestesiologíayReanimación,Universidad¸anakkaleC OnsekizMart,FacultaddeMedicina,C¸anakkale,Turquía}

Recibidoel5deabrilde2012;aceptadoel28defebrerode2013 DisponibleenInternetel17dediciembrede2013

PALABRASCLAVE Actividad antimicrobiana; Vasopresores; Contaminación demedicamentos Resumen

Justificativayobjetivo: Losmedicamentosadministradoscomoperfusiónintravenosapueden sercontaminadosdurantelasdiversasetapasdeproducciónopreparación.Sinembargo,son muyraroslosestudiosexistentessobrelosefectosantibacterianos delosvasopresores.Este estudioinvestigala actividad antimicrobiana invitrode lasformasde vasopresoresusados clínicamente.

Materialesymétodos: Actividadesantimicrobianasinvitrodesustanciasvasopresorasde dife-rentes concentraciones fueron investigadas con eluso de la técnica de microdilución. Los microrganismosusadoseneltestfueron:EscherichiacoliATCC25922,Yersinia pseudotubercu-losis ATCC911, Pseudomonasaeruginosa ATCC10145, Listeria monocytogenes ATCC 43251, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus 702 Roma,MycobacteriumsmegmatisATCC607,CandidaalbicansATCC60193ySaccharomyces cere-visiaeRSKK251.LosensayosantibacterianossehicieronenuncaldodecultivoMueller-Hinton (pH7,3)ylosensayosantifúngicosenunasolucióntapóndebasenitrogenadaparalevadura (pH7,0).

Resultados: Dospreparacionesdiferentes de dopamina mostraronactividad antimicrobiana. Ningunaotrasustanciadelestudiomostróalgunaactividadantimicrobiana.

Conclusiones:Ennuestraopinión,losefectosantibacterianosdeladopaminapuedenser ven-tajososparainhibirlapropagacióndelacontaminaciónbacterianadurantelapreparaciónde lassolucionesparaperfusión.Sinembargo,destacamoslaimportanciadelseguimientoriguroso delasdirectricesdeesterilizacióndelosequiposydeasepsiadurantetodoslosprocedimientos realizadosenlasunidadesdecuidadosintensivos.

©2013SociedadeBrasileiradeAnestesiologia.PublicadoporElsevierEditoraLtda.

∗_{Autorparacorrespondencia.}

Correoelectrónico:[email protected](V.Hanci).

2255-4963©2013SociedadeBrasileiradeAnestesiologia.PublicadoporElsevierEditoraLtda. http://dx.doi.org/10.1016/j.bjanes.2013.02.002

Este é um artigo Open Access sob a licença de CC BY-NC-ND

Evaluacióninvitrodelaspropiedadesantimicrobianasdevasopresores 85

Introducción

El choque séptico es la principal causa de muerteen las unidades de cuidados intensivos. Los estados de choque se caracterizan principalmente porel fracasocirculatorio agudo que conlleva a la hipoperfusión, con un poten-cialresultandoenelfracasomultiorgánico.Lahipotensión puede ser la consecuencia de 3 importantes trastornos hemodinámicos:hipovolemia,insuficienciavasculare insu-ficienciacardíaca1_{.Cuandolaadministraciónadecuada de}

líquidosnolograrestaurar laperfusióntisularylapresión arterial,losvasopresoressongeneralmentenecesariospara aumentarlapresiónsistémica,eldébitocardíacoyel suple-mentodeoxígeno2_.

Estudios in vitro de moléculas de catecolaminas han demostradola proliferación debacterias3---5_{.Una parte de}

las catecolaminas, que son usadas como vasopresores, se produce de forma endógena en el cuerpo. Sin embargo, lascatecolaminasusadascomovasopresoressonproducidas sintéticamenteyperfundidasparaeltratamientodela insu-ficienciacardiovascularprovenientedechoqueséptico.La dopamina,dobutamina,adrenalinaynoradrenalinasonlas sustanciasvasopresorasmásamenudousadas,preparadas sintéticamente con productos químicos complementarios conunaactividadantioxidanteyantimicrobiana.El metabi-sulfitodesodio,N-acetilcisteínayedetatodisódicosonlos antioxidantesyantimicrobianosusadosmásamenudopara esepropósitoenmedicamentosfrecuentemente encontra-dosenlosmercadosfarmacológicos(tabla1).

Considerandolosdiversosestudiosquerelatanlos efec-tosdelasmoléculasdecatecolaminassobrelaproliferación debacterias,investigamos elefectoin vitrodeproductos comercialmentepreparadosconcatecolaminassobrela pro-liferacióndevarioshongosycepasdebacterias amenudo encontradasenelchoqueséptico.

Materiales

y

métodos

Losmicroorganismosusadosenlostestseobtuvieronenel InstitutoRefikSaydamHifzissihha(Ancara,Turquía)yfueron lossiguientes:Escherichiacoli(E.coli)ATCC25922,Yersinia pseudotuberculosis(Y.pseudotuberculosis)ATCC911, Pseu-domonas auroginosa (P. auroginosa) ATCC 10145, Listeria monocytogenes(L.monocytogenes)ATCC43251, Enterococ-cusfaecalis(E.faecalis)ATCC29212,Staphylococcusaureus (S. aureus) ATCC 25923, Bacillus cereus (B. cereus) 709 ROMA,Mycobacteriumsmegmatis(M.smegmatis)ATCC607,

Candidaalbicans(C.albicans)ATCC60193ySaccharomyces cerevisiae(S.cerevisiae)ATCC60193.

Losefectosantimicrobianosdelosfármacosfueron testa-doscuantitativamenteenmediosdeagarapropiadosusando elmétododedilucióndobleylosvaloresen␮g/mLdela con-centracióninhibitoriamínima(CIM)fuerondeterminados6,7_.

Los ensayosantibacterianosfueron realizadosencaldo de cultivoMueller-Hinton(MH)(Difco,Detroit,MI,Estados Uni-dos) a unpH de 7,3 ylosensayos antifúngicos realizados ensolucióntapóndebasenitrogenadaparalevadura(BNL) (Difco,Detroit, MI, Estados Unidos)a unpH de7,0. Cada fármaco testado fue preparado en volúmenes de 0,1mL de MH estéril en BNL, en concentraciones variando de 5␮g/mLa5mg/mLparamicrodilución.Unagota(0,02mL)

Tabla1 Medicamentoseingredientesdelestudio

Catecolaminas Ingredientes

Epinefrina Enampollade1mL:

-Epinefrina0,5mg -Clorurodesodio8,5mg -Metabisulfito0,5mg -Aguaparainyección

Norepinefrina Enampollade4mL: -Bitartaratodenorepinefrina8mg (equivalentea4mgdenorepinefrina base) -Metabisulfitodesodio4mg -Clorurodesodio34,35mg -Aguaparainyección

Dobutamina Enampollade20mL:

-Clorhidratodedopamina280mg (equivalentea250mgdedobutamina base)

-Metabisulfitodesodio4,8mg -Aguaparainyección

Dopamina Enampollade5mL:

-Clorurodedopamina200mg -N-acetilcisteína2mg -Edetatodisódico2mg -Aguaparainyección

Dopamina Enampollade5mL:

-Clorhidratodedopamina200mg -Metabisulfitodesodio50mg

de suspensión del microorganismo (aproximadamente 106

microrganismospormL)fueadicionadaalasdilucionesde

extracto/agar. Después de la incubación a 35◦C durante

18-72horas, los medios se examinaron para la

prolifera-ción.LaCIMesdefinida comolamenor concentracióndel

fármaco que no presenta proliferación de

microorganis-mos.Las dilucionessin proliferaciónvisible fueron usadas

paradeterminarlaconcentraciónbactericidamínima(CBM),

repartiendo100␮Ldelamuestraenlasuperficiedelas

pla-casdeagarsecas(MHyBNL)conbastonesdevidrioestériles

y enseguida incubadas a 35◦C durante 18 horas. La CBM

decada extractoestá definida como lamenor

concentra-ción que no presenta proliferación de microrganismosen

placadeagar.Elfluconazol,ampicilinaylaestreptomicina

fueronusadoscomomedicamentos-estándarantifúngicosy

antibacterianos,respectivamente.

Latabla1presentalosingredientesdelosmedicamentos delestudioampliamenteutilizadoscomovasopresoresenel áreamédica.

Resultados

Ninguno de los medicamentos del estudio conteniendo noradrenalina, adrenalina y dobutamina presentó nin-guna actividad antimicrobiana (tabla 2).Sin embargo, los medicamentos del estudio con dopamina mostraron una actividad antimicrobiana (tabla 2), y uno de los cua-lesnopresentóningunaactividad contramicroorganismos

H.

Bostan

et

al

Tabla2 ActividadantimicrobianadeloscompuestosexpresadoscomovalordelaCIMenvolumende100mL Medicamentosdelestudio Ingredientes Concentración

(␮g/mL)

ValoresCIM(100mL)

Ec Yp Pa Li Ef Sa Bc Ms Ca Sc

Norepinefrina4mg/4mLampolla Norepinefrina 1.000 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---Metabisulfitodesodio 1.000 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---Clorurodesodio 34.350 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---Adrenalina0,5mg/1mLampolla Epinefrina 500 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---Metabisulfitodesodio 500 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---Clorurodesodio 8.500 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---Dobutamina250mg/20mLampolla Dobutamina 12.500 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---Metabisulfitodesodio 240 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---Dopamina200mg/5mLampolla Dopamina 40.000 125 125 250 250 125 125 1.000 250 --- ---N-acetilcisteína 400 1,25 1,25 2,50 2,50 1,25 1,25 10 2,50 --- ---Edetatodisódico 400 1,25 1,25 2,50 2,50 1,25 1,25 10 2,50 --- ---Dopamina200mg/5mLampolla Dopamina 40.000 500 500 500 250 250 500 250 250 500 125 Metabisulfitodesodio 10.000 125 125 125 62,5 62,5 125 62,5 62,5 125 62,5

Ampicilina 10 2 32 >128 2 2 2 <1

Estreptomicina 10 4

Fluconazol 5 <8 <8

Bc:bacilluscereus702Roma;Ca:candidaalbicansATCC60193;Ec:escherichiacoliATCC25922;Ef:enterococcusfaecalisATCC29212;Li:listeriamonocytogenesATCC43251;Ms: myco-bacteriumsmegmatisATCC607;Pa:pseudomonasaeruginosaATCC10145;Sa:staphylococcusaureusATCC25923;Sc:saccharomycescerevisiaeRSKK251;Yp:yersiniapseudotuberculosis ATCC911.

Evaluacióninvitrodelaspropiedadesantimicrobianasdevasopresores 87

similaresaloshongos.Las solucionesquecontenían

dopa-mina(125-1.000␮g/mL),N-acetilcisteínayedetatodisódico

(1,25-10␮g/mL)presentaronunaactividad bacteriostática

contralasbacteriasgram-positivasynegativas.

Las soluciones con concentraciones más altas tenían

una actividad bactericida contra todos los

microorganis-mos, excepto Y. pseudotuberculosis, que es capsular. Las

soluciones con diferentes concentraciones de dopamina

(125-500␮g/mL),N-acetilcisteínayedetatodisódico

(1,25-5␮g/mL)trajeroncomoresultadovaloressimilaresdeCIMy

CBMparacepasdebacteriasgram-positivascomoelbacilo

L. monocytogenes y el coco E. faecalis y gram-negativas

como el M. smegmatis que contiene ácidos micólicos en

suparedcelular. Sinembargo,esos valores fueron

signifi-cativamentediferentesparacada solución.Las soluciones

conteniendodopamina(125-250␮g/mL),N-acetilcisteínay

edetatodisódico(1,25-2,5␮g/mL)teníanunaactividad

bac-teriostática contraE. coli, P. aeruginosa y S. aureus. Las

soluciones con dopamina 2.000␮g/mL, N-acetilcisteína y

edetato20␮g/mLtenían unaactividadbactericida contra

los mismos microrganismos. Las soluciones con dopamina

1.000␮g/mL, N-acetilcisteína y edetato 10␮g/mL tenían

unaactividadbacteriostáticaybactericidacontraB.cereus.

Otros medicamentos con dopamina (125-500␮g/mL) y

metabisulfitodesodio(62,5-125␮g/mL)tenían una

activi-dadbactericidacontratodoslosmicrorganismosusadosen

eltest.

Discusión

Enesteestudio,descubrimosquedetodaslaspreparaciones

testadas, 2 preparaciones diferentes de dopamina tenían

unaactividadantimicrobiana.

Los medicamentos producidos para el uso intravenoso

debenserpreparadosyadministradosencondiciones

esté-riles.Microorganismosinfecciosospueden serintroducidos

enelpacientepormedioderecipientescontaminados,

dia-fragmadelátex,agujasyequiposdeperfusión.Losagentes

anestésicosylosvasopresorespuedensercontaminadospor

microorganismosdurantelapreparacióndeunainfusión.Por

eso,losefectosantimicrobianosdelosagentesanestésicos

yvasopresoressonconsideradosimportantesyfueron

inves-tigadosenestudiosanteriores8_{.Delejos,alpropofolsele}

conoceporfavorecerelcrecimientodemicroorganismos8_.

Por otro lado,estudios anteriores handemostrado que el sulfato de morfina, tiopental de sodio, citrato de fen-tanilo, dexmedetomidina y el midazolam poseen efectos antimicrobianos8---13_{. Sin embargo, los estudios sobre los}

efectosantimicrobianos devasopresoresamenudo usados enlasunidadesdecuidadosintensivos(UCI)sonmuypocos. Existe un aumento en los estudios que demuestran que las catecolaminas estimulan el crecimiento de los microorganismos4,5,14,15_{.Entre losfactores de causaestán}

la conexión de las catecolaminas a la transferrina y lac-toferrina, permitiendo que las bacterias adquieran un sistema específico de respuesta óxidoférrico14 _y

posible-mente ␣-adrenérgico de alguna bacteria para reconocer catecolaminas1_.

Por otro lado,losaditivos conpropiedades antioxidan-tesyantimicrobianassonamenudoadicionadosafórmulas comercialesde vasopresores paraevitar la contaminación

bacteriana16---19_{. Sin embargo, existen pocos estudios que}

investigan la actividad antimicrobiana in vitro de fórmu-las comerciales de vasopresores usados clínicamente. Los aditivosmásusadosenvasopresoressonN-acetilcisteínay edetato disódico, conocidos como potentes antioxidantes conpropiedadesantimicrobianas16---19_.

Esteestudio evalúalas propiedadesantimicrobianasde losvasopresoresmásamenudousadosenlasáreasmédicas enconcentracionesdiferentesporelmétodode microdilu-ción.

Los medicamentos vasopresores son administrados por perfusiónatravésdeunavenapreferentementecentralde altocalibreparagarantizar unaconcentración plasmática enestadoestacionario.Usamoselmétododemicrodilución paraimitarlosdiferentesnivelesdeconcentración,unavez quelascatecolaminasinteractúanenunaampliavariación dedosis-respuestayexhibenvariaspotencias.

Nuestro estudio descubrió una actividad antimicro-biana en ambos preparados de dopamina. Ningún otro medicamento del estudio logró inhibir el crecimiento de microorganismos en ninguna concentración. Ese hallazgo puedeserexplicadoporlaelevadaconcentraciónde meta-bisulfitodesodioparaunodelospreparadosdedopamina encomparaciónconlospreparadosdenoradrenalina, adre-nalinaydobutamina.

Elmetabisulfitodesodioesunagenteoxidanteactivoa unpH bajo.Mientras todoslos medicamentos delestudio poseenvariacionesefectivasdepHentre2,2-5,0,elcaldo decultivoMH poseeunpH de7,3±0,1yla solución tam-ponadade BNL usada en nuestro estudio tiene un pH de 7,0-25◦C(mediodecultivosintapatieneunpHde5,4±0,2 a25◦C).Portanto,noencontramosqueelmetabisulfitode sodiopuede presentarningunaactividad antimicrobiana a unpHneutro.YaquelasangrehumanatieneunpH ligera-mentealcalino de7,35-7,45 ylamayoría delas bacterias patógenasprefiereunavariaciónestrechadepH6---8,11_,

pen-samosqueesehallazgoestáatonoconlasaplicacionesde medicamentosenlavidareal.

Otroaditivooxidantepresenteenlosmedicamentos tes-tadoses la N-acetilcisteína, que demostró ser un agente mucolíticovaliosocapazdeayudareneltratamiento antimi-crobianoencombinaciónconlosantibióticos.Losejemplos enque la actividad antimicrobiana de N-acetilcisteínaes observadasonenlalisisdelacapamucosagástricabasal, que permite el escape de la Helicobacter pylori de las secreciones gástricas ácidas, y en la disminución de la formación de biofilmes al reducir la producción de la matrizdepolisacáridosextracelulares20_{ypromoverlarotura}

delbiofilmemaduro21_{. Esas2 actividadesson aumentadas}

por un ambiente ácido, y los niveles de pH ligeramente alcalinosestablecidosenlosambientesdelcaldodecultivo del estudio pueden haber perjudicado la actividad anti-microbiana de la N-acetilcisteína. Sin embargo, para el metabisulfito,concluimosque unnivel depHligeramente alcalino está mása tono con las aplicaciones de medica-mentosenlavidareal.

Es importante que las directrices de esterilización de losequiposylaasepsiaserespetenrigurosamentedurante todoslosprocedimientos realizadosenla UCI. Enalgunas circunstancias, losvasopresores pueden ser contaminados pormicroorganismosquepuedenconllevarainfecciones8,9_.

escenariosesdesumaimportancia8,9_{.Ennuestraopinión,los}

efectosantibacterianosdedopaminapuedensersuficientes parainhibirlacontaminacióndurantelapreparacióndelas solucionesparalaperfusión.

Demostramosqueladopaminaposeeefectos antibacte-rianoscontraalgunosmicrorganismosamenudoencontrados enambienteshospitalarios.Sugerimosquelaspreparaciones de dopamina deben ser preferidas en los pacientes sép-ticos, debido a su actividad antimicrobiana contra varios hongos ycepas debacterias a menudoencontradas enel choqueséptico. Sinembargo, latraduccióndeesas inves-tigacioneslaboratorialesenlasrecomendaciones,requiere la delimitación de las interaccionesentre catecolaminas, varias moléculas coexistentes y cosegregadas con ellas y microorganismosensusambientesesperados.

Conflicto

de

intereses

Losautoresdeclarannotenerningúnconflictodeintereses.

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