Download Eficacia antimicrobiana
Transcript
ARTÍCULO ORIGINAL Eficacia antimicrobiana de un apósito de alginato con plata frente a un amplio espectro de cepas clínicamente relevantes aisladas de heridas Steven L Percival, Will Slone, Sara Linton, Tyler Okel, Linda Corum, John G Thomas Percival SL, Slone W, Linton S, Okel T, Corum L, Thomas JG. The antimicrobial efficacy of a silver alginate dressing against a broad spectrum of clinically relevant wound isolates. Int Wound J 2011; 8:237–243 RESUMEN Los apósitos impregnados en plata desempeñan un papel en la reducción de la carga microbiológica en la herida. Por tanto, es imperativo que los apósitos antimicrobianos sean eficaces frente a un amplio espectro de microorganismos clínicamente relevantes. Por ello, el objetivo de este estudio fue determinar la eficacia antimicrobiana de un apósito de alginato de plata frente a 115 cepas aisladas de forma habitual a partir de heridas de pacientes del Hospital Universitario de West Virginia. Se calcularon las zonas de inhibición corregidas (ZIC) normalizadas de todos los aislados clínicos. Se observó que el apósito de alginato de plata inhibía el crecimiento de todos los microorganismos analizados. En concreto, el apósito de alginato de plata inhibió el crecimiento de Candida albicans y levaduras con ZIC de 3 – 11,5 mm. Todas las cepas de Staphylococcus aureus resistente a meticilina (SARM) fueron sensibles al apósito de alginato de plata con ZIC comprendidas entre 3 y 7,8 mm. También fue evidente la sensibilidad al apósito de alginato de plata de S. aureus y los enterococos resistentes a vancomicina. Las ZIC de Enterococcus faecium y Viridans streptococcus fueron de 4,25 mm y 9,8 mm, respectivamente. Las bacterias que demostraron una mayor tolerancia a la plata iónica fueron Enterobacter cloacae y Acinetobacter baumannii. Por el contrario, los microorganismos más sensibles a la plata iónica fueron algunas cepas de estafilococos, Viridans streptococcus y Candida albicans. Se observó que ningún aislado resistente a antibióticos identificado según el sistema de clasificación de Kirby Bauer empleado por el CLSI (Clinical Laboratory Standards Institute) fue resistente a la plata iónica. Cuando se cultivó un número escogido de microorganismos en el estado fenotípico de biopelícula, se observó una mayor tolerancia a la plata en comparación con sus homólogos que no se encontraban en un estado de biopelícula. En general, este estudio ha demostrado la amplia actividad antimicrobiana de un apósito de alginato con plata frente a cepas obtenidas de heridas cultivadas, formando biopelículas y sin formarlas. Este resultado es clínicamente relevante, puesto que los estados fenotípicos de biopelícula y sin formación de biopelícula de los microorganismos son obvios en las heridas y, por tanto, importantes en el retraso de la cicatrización. Por consiguiente, es imprescindible que los apósitos antimicrobianos sean activos frente a microorganismos en ambos estados fenotípicos. Palabras clave: Alginate • Biofilm • Infection • Silver • Wound Autores: SL Percival, PhD, catedrático honorario, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU., y Research and Innovation, Advanced Medical Solutions, Winsford, Cheshire, Reino Unido; W Slone, MS, investigador, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU.; S Linton, MS, investigador, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU.; T Okel, MS, investigador, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU.; L Corum, MS, investigador, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU.; JG Thomas, PhD, catedrático, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU. Dirección para correspondencia: SL Percival, PhD, Director de Research and Innovation, Advanced Medical Solutions, Winsford, Cheshire, Reino Unido . Correo electrónico: Steve.Percival@admedsol.com 2011 The Authors 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc • International Wound Journal • Vol 8 No 3 237 The antimicrobial efficacy of silver alginate INTRODUCCIÓN Puntos clave • La eficacia de los antimicrobia- • • • • • • • • nos sobre las biopelículas en heridas es de suma importancia, porque hoy en día se considera que estas retrasan la cicatrización En consecuencia, la ruptura y el control de las biopelículas en heridas crónicas constituye un requisito fundamental de la "estrategia para el manejo de heridas" Los apósitos impregnados en plata son eficaces frente a bacterias resistentes a la plata y a antibióticos Asimismo, su utilización se ha asociado a una mayor velocidad de cicatrización de las heridas En este estudio, el objetivo fue evaluar la eficacia antimicrobiana de un apósito de alginato de plata frente a cepas clínicas aisladas utilizando métodos de detección preliminar (zona de inhibición corregida [ZIC]) No obstante, reconocemos las limitaciones del método de determinación de la ZIC para la detección de la eficacia antimicrobiana, especialmente la falta de una verdadera actividad microbicida según se ha indicado en otros estudios, y, por este motivo, también realizamos el ensayo de la ZIC en biopelículas de poloxámero Nuestro objetivo fue ampliar nuestros conocimientos acerca de la actividad antimicrobiana de un apósito de alginato de plata mediante la investigación de su amplio espectro de actividad en microorganismos tanto planctónicos como sésiles Nuestra hipótesis fue que el apósito de alginato de plata seguiría siendo eficaz, con independencia de la composición de la pared celular seleccionada (grampositiva y gramnegativa), la categoría en cuanto a la resistencia a antibióticos y el fenotipo en biopelícula, frente a los microorganismos habitualmente aislados de heridas En este estudio se evaluaron en total 115 cepas microbianas aisladas en la práctica habitual en 108 pacientes con heridas infectadas de la unidad de cuidados intensivos 238 Las heridas crónicas constituyen un problema global, independientemente de fronteras geográficas y socioeconómicas. Solo en EE. UU., las heridas crónicas afectan a 5,7 millones de pacientes al año y tienen un coste superior a 20 000 millones de dólares anuales. Se prevé que la incidencia y la prevalencia de las heridas crónicas aumenten, dada la fisiopatología de la enfermedad y el envejecimiento de las poblaciones afectadas (1). La reparación de una herida implica la coordinación de una serie de procesos biológicos diferentes, como la inflamación, la angiogénesis, el desarrollo de tejido de granulación y la remodelación celular, que culminan en la formación de una herida cicatrizada. No obstante, la evolución de una herida hasta su cicatrización se ve obstaculizada por diversos factores, especialmente la colonización de la herida por microorganismos. El aumento de la carga microbiológica en la herida y el incremento de la virulencia y patogenicidad bacterianas tienen un efecto significativo en la probabilidad de infección de la herida (2). Ello se debe a que múltiples microorganismos en una herida producen una serie de factores perjudiciales para la cicatrización, como toxinas, enzimas y citocinas proinflamatorias (3). Algunos microorganismos comunes aislados habitualmente a partir de heridas son Staphylococcus aureus, las bacterias del género Corynebacterium, Candida albicans y Pseudomonas aeruginosa (4). No obstante, las heridas crónicas están colonizadas por una microbiota diversa que afecta a la velocidad de cicatrización e intensifica el riesgo de infección. Los microorganismos detectados en una herida existen en estados fenotípicos de plancton y biopelícula (2). Por tanto, los antimicrobianos empleados para el tratamiento de las infecciones de heridas crónicas o la prevención de una infección deben presentar actividad frente a microorganismos en ambos estados fenotípicos, puesto que la tolerancia a los antimicrobianos es significativamente diferente (5). Concretamente, la eficacia de los antimicrobianos sobre las biopelículas en heridas es de suma importancia, porque hoy en día se considera que estas retrasan la cicatrización (6–9). En consecuencia, la ruptura y el control de las biopelículas en heridas crónicas constituye un requisito fundamental de la "estrategia para el manejo de heridas" (10). Los antimicrobianos, como la plata iónica, tienen una capacidad confirmada de destruir microorganismos e inhibir su crecimiento cuando están presentes en un apósito y a su alrededor (6,11,12). Varios estudios in vitro recientes han confirmado que algunos apósitos de plata son eficaces frente a las biopelículas (13–17). Además, los apósitos impregnados en plata son eficaces frente a bacterias resistentes a la plata y a antibióticos (18). Asimismo, su utilización se ha asociado a una mayor velocidad de cicatrización de las heridas (19). En este estudio, el objetivo fue evaluar la eficacia antimicrobiana de un apósito de alginato de plata frente a cepas clínicas aisladas utilizando métodos de detección preliminar (zona de inhibición corregida [ZIC]). Se empleó el método de difusión en disco para el análisis de sensibilidad microbiana porque se consideró una forma fiable, económica y sencilla de realizar una detección rápida de un gran número de microorganismos (20). No obstante, reconocemos las limitaciones del método de determinación de la ZIC para la detección de la eficacia antimicrobiana (21), especialmente la falta de una verdadera actividad microbicida según se ha indicado en otros estudios (22), y, por este motivo, también realizamos el ensayo de la ZIC en biopelículas de poloxámero (15). El poloxámero es un copolímero dibloque de polioxietileno y polioxipropileno que se emplea para inducir un estado fenotípico de biopelícula en los microorganismos (23, 24). Gilbert y colaboradores han sugerido que los hidrogeles de poloxámero constituyen un método fiable y reproducible para analizar la eficacia de los antimicrobianos en biopelículas (23). Las bacterias cultivadas en poloxámero imitan muchas de las propiedades de las bacterias que crecen en biopelículas, incluida la resistencia a los antibióticos (15, 23–28). Junto con estudios previos (12, 29, 30), nuestro objetivo fue ampliar nuestros conocimientos acerca de la actividad antimicrobiana de un apósito de alginato de plata mediante la investigación de su amplio espectro de actividad en microorganismos tanto planctónicos como sésiles. Nuestra hipótesis fue que el apósito de alginato de plata seguiría siendo eficaz, con independencia de la composición de la pared celular seleccionada (grampositiva y gramnegativa), la categoría en cuanto a la resistencia a antibióticos y el fenotipo en biopelícula, frente a los microorganismos habitualmente aislados de heridas. MATERIALES Y MÉTODOS Microorganismos analizados Las cepas microbianas utilizadas en este estudio fueron cepas clínicas aisladas, amablemente donadas por el Hospital Universitario de West Virginia, EE. UU. En este estudio se evaluaron en total 115 cepas microbianas aisladas en la práctica habitual en 108 pacientes con heridas infectadas de la unidad de cuidados intensivos. 2011 The Authors 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc The antimicrobial efficacy of silver alginate Tabla 1 Cepas clínicas aisladas de heridas incluidas en este estudio Microorganismo Bacterias grampositivas SARM Staphylococcus aureus ERV Enterococcus faecium resistente a vancomicina Enterococcus faecium Streptococcus pneumoniae Género Streptococcus grupo C Género Streptococcus β-hemolítico grupo A Género Streptococcus β-hemolítico grupo B Género Streptococcus β-hemolítico grupo C Género Listeria Staphylococcus lugdenensis Estafilococos coagulasa negativos Viridans Streptococcus Bacterias gramnegativas Pseudomonas aeruginosa Bacilos gramnegativos Enterobacter cloacae Acinetobacter baumannii Género Acinetobacter Género Aeromonas Citrobacter freundii Escherichia coli Klebsiella pneumoniae Género Salmonella Serratia marcescens Stenotrophomonas maltophilia Levaduras Candida albicans Otras levaduras Total N.º analizado 26 11 16 2 2 1 1 2 1 1 1 1 3 1 13 4 1 1 2 1 2 3 1 1 2 1 9 5 115 SARM, Staphylococcus aureus resistente a meticilina; ERV, enterococos resistentes a vancomicina. En la Tabla 1 figuran la diversidad y el número de cepas clínicas aisladas incluidas en este estudio. Todos los microorganismos se mantuvieron en cultivos congelados a −80 ºC. Antes de su utilización en este estudio, los cultivos fueron restablecidos en TSB (caldo de triptona y soja) y se evaluó su pureza mediante siembra en agar Mueller Hinton. Apósitos analizados Los apósitos evaluados en este estudio fueron uno de alginato de plata (AMS, Winsford, Reino Unido) uno de gasa sin plata, y uno de hidrofibra sin plata (ConvaTec, Flintshire, Reino Unido). 2011 The Authors 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc Métodos de análisis Procedimiento de siembra en placas (agar) Cada microorganismo purificado y cultivado hasta el día siguiente en placas de AMH se añadió a 70 µl de TSB, se agitó en un vórtex (30 segundos) y posteriormente se inoculó en 5 ml de Blood Bank Saline (0,85 %). A continuación, la solución inoculada (con 1 × 106 UFC/ml de cada microorganismo) se sembró (con un hisopo estéril) en las placas de AMH mediante las técnicas del Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI). Procedimiento y método de análisis de la biopelícula (poloxámero) El modelo de análisis de biopelícula se puede hallar en otros documentos publicados (13,15). Podemos explicarlo brevemente diciendo que el poloxámero fue incorporado al caldo Mueller Hinton (CMH) a una concentración máxima del 30 % y refrigerado hasta el día siguiente (4 ºC). A continuación, el poloxámero disuelto fue sometido a autoclave y devuelto a la nevera. Posteriormente se transfirió el poloxámero licuado a placas de Petri. Cada placa de Petri se incubó hasta el día siguiente a 37 ºC antes de la inoculación. Tras la incubación del gel de poloxámero, se inocularon las placas con una suspensión microbiana de 1,0 × 106 UFC/ml. La suspensión se extendió por la superficie de las placas con gel de poloxámero para garantizar una cobertura completa. Determinación de la ZIC Todos los apósitos se cortaron en cuadrados de 1 x 1 cm, pretratados (embebiéndolos en solución salina durante 30 segundos) y colocados en las placas de siembra con AMH o placas de poloxámero inoculadas. Todas las placas fueron incubadas durante 24 horas y, a continuación, se determinó la ZIC. Tanto en las placas de AMH como en las de poloxámero, la ZIC se determinó midiendo la zona sin crecimiento vertical y horizontalmente en milímetros, para los apósitos experimental y de control. La hidratación de las muestras de apósitos puede hacer que los apósitos se contraigan y aumente su altura; por tanto, la ZIC se calculó restando las dimensiones del apósito, vertical y horizontalmente, a la zona sin crecimiento alrededor del apósito, obteniendo así un valor de la ZIC. Todos los análisis se realizaron por duplicado. Análisis estadístico Para comparar las ZIC se empleó una prueba de la t de Student. Todos los datos se analizaron con el programa Microsoft Excel. 239 The antimicrobial efficacy of silver alginate Tabla 2 Media de las ZIC para demostrar la eficacia del alginato de plata sobre cepas aisladas de heridas Microorganismo Número (clínico) Levaduras Candida albicans Levaduras Bacterias grampositivas SARM Staphylococcus aureus Género Staphylococcus coagulasa negativos ERV Enterococcus faecium resistente a vancomicina Enterococcus faecium Género Streptococcus β-hemolítico grupo A Género Streptococcus β-hemolítico grupo B Género Streptococcus β-hemolítico grupo C Género Streptococcus grupo C Streptococcus pneumoniae Staphylococcus lugdenensis Género Listeria Viridans Streptococcus Bacterias gramnegativas Pseudomonas aeruginosa Acinetobacter baumannii Género Acinetobacter Género Aeromonas Citrobacter freundii Escherichia coli Serratia marcescens Género Salmonella Stenotrophomonas maltophilia Bacilos gramnegativos Klebsiella pneumoniae Enterobacter cloacae Puntos clave • Mediante el uso del método de • • • • la ZIC se determinó que el apósito de alginato de plata presenta actividad antimicrobiana frente a una gran variedad de cepas aisladas de heridas Los resultados indican que el apósito de alginato de plata pudo inhibir el crecimiento de todos los microorganismos analizados Las bacterias que demostraron una mayor tolerancia a la plata iónica fueron Enterobacter cloacae y el género Salmonella, con una media de las ZIC similar de 1,5 mm Por el contrario, los microorganismos más sensibles a la plata iónica fueron cepas de estafilococos viridans streptococcus, y C. albicans Ninguna cepa aislada resistente a antibióticos identificada según el sistema de clasificación de Kirby Bauer empleado por el CLSI fue resistente a la plata iónica 240 Media de la ZIC (mm) Intervalo (mm) DE 9 8,7 3,0 – 11,5 ± 1,3 5 26 11 3 16 2 2 2 1 1 1 1 1 1 8,2 5,3 7,1 9,0 3,1 6,0 4,9 8,5 5,5 2,8 4,0 7,0 7,5 6,0 6,3 – 9,8 3,0 – 7,8 4,5 – 10,8 8,2 – 10,7 2,5 – 6,0 5,0 – 7,0 4,3 – 5,5 7,8 – 9,3 5,5 0 – 5,5 0–8 7,0 7,5 6,0 ± 2,1 ± 0,0 ± 0,6 ± 1,8 ± 0,18 ± 1,4 ± 0,9 ± 2,1 ± 0,0 ± 3,9 ± 5,7 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 1 13 1 2 1 2 3 2 1 1 4 1 1 10,0 7,2 1,8 3,7 3,3 3,9 3,8 4 1,5 4,3 2,7 3,3 1,5 8,0 – 12,0 4,5 – 9,3 1,5 – 2,0 3,0 – 4,8 3,0 – 3,5 2,0 – 5,75 0,5 – 1,0 3,5 – 4,3 0 – 3,0 4,0 – 4,5 2,3 – 3,5 2,0 – 4,5 0 – 3,0 ± 0,7 ± 1,3 ± 0,4 ± 0,2 ± 0,4 ± 2,7 ± 3,0 ± 0,6 ± 2,1 ± 0,4 ± 0,8 ± 1,8 ± 2,1 ZIC, zona de inhibición corregida; SARM, Staphylococcus aureus resistente a meticilina; DE, desviación estándar; ERV, enterococos resistentes a vancomicina. RESULTADOS Mediante el uso del método de la ZIC se determinó que el apósito de alginato de plata presenta actividad antimicrobiana frente a una gran variedad de cepas aisladas de heridas. En la Tabla 2 se muestra un resumen de la ZIC de todos los microorganismos cultivados en el estado fenotípico sin biopelícula tras la exposición al apósito de alginato de plata. Los resultados indican que el apósito de alginato de plata pudo inhibir el crecimiento de todos los microorganismos analizados. Concretamente, se puso de manifiesto la actividad del apósito de alginato de plata frente a C. albicans y levaduras, con un intervalo de la ZIC comprendido entre 3 y 11,5 mm. Se observó que todas las cepas de S. aureus resistente a meticilina (SARM) fueron sensibles al apósito de alginato de plata; se calculó una ZIC comprendida entre 3 y 7,8 mm. También se demostró la sensibilidad al apósito de alginato de plata en el caso de S. aureus y enterococos resistentes a vancomicina (ERV). La media de la ZIC de Enterococcus faecium y Viridans streptococcus fue de 4,9 mm y 10,0 mm, respectivamente. Las bacterias que demostraron una mayor tolerancia a la plata iónica fueron Enterobacter cloacae y el género Salmonella, con una media de las ZIC similar de 1,5 mm. Por el contrario, los microorganismos más sensibles a la plata iónica fueron cepas de estafilococos coagulasa negativos (SCN), el género Streptococcus, y C. albicans. Ninguna cepa aislada resistente a antibióticos identificada según el sistema de clasificación de Kirby Bauer empleado por el CLSI fue resistente a la plata iónica. Cuando se cultivó un número escogido de microorganismos en el estado fenotípico de biopelícula, se observó una mayor tolerancia a la plata en comparación con sus homólogos que no se encontraban en un estado de biopelícula. No obstante, la diferencia no fue estadísticamente significativa (p = 0,05) (Tabla 3). 2011 The Authors 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc The antimicrobial efficacy of silver alginate Tabla 3 Comparación de la media de las ZIC de un número escogido de bacterias y levaduras cultivadas en estado planctónico y de biopelícula Media de la ZIC (mm) Microorganismo Levaduras Candida albicans C. albicans Levaduras Levaduras Grampositivos SARM SARM SARM SARM SARM Staphylococcus aureus S. aureus Staphylococcus lugdenensis ERV ERV ERV ERV ERV Gramnegativos Pseudomonas aeruginosa P. aeruginosa Género Acinetobacter Citrobacter freundii Escherichia coli Género Salmonella Estado planctónico (agar) DE Estado de biopelícula (poloxámero) DE 11,0 6,8 6,3 7,3 ± 0,0 ± 0,4 ± 1,1 ± 0,4 3,5 3,5 0,0 3,8 ± 1,4 ± 0,0 ± 0,0 ± 1,1 7,8 4,3 3,5 5,5 3,0 4,3 6,8 7,5 4,3 4,3 4,5 4,5 3,0 ± 1,1 ± 0,4 ± 0,0 ± 0,7 ± 1,4 ± 0,4 ± 0,4 ± 0,0 ± 0,4 ± 0,0 ± 0,7 ± 0,0 ± 0,7 1,8 1,3 0,5 0,5 0,5 1,3 2,0 3,5 5,5 3,8 0,0 4,0 4,3 ± 1,1 ± 1,1 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,4 ± 0,0 ± 0,0 ± 2,1 ± 1,1 ± 0,0 ± 0,7 ± 0,4 6,5 5,5 3,3 2,0 0,8 1,5 ± 0,7 ± 0,7 ± 0,4 ± 0,0 ± 0,4 ± 2,1 5,0 3,5 3,5 0,5 1,3 1,3 ± 0,0 ± 0,0 ± 0,7 ± 0,0 ± 0,4 ± 0,4 ZIC, zona de inhibición corregida; SARM, Staphylococcus aureus resistente a meticilina; DE, desviación estándar; ERV, enterococos resistentes a vancomicina. Además, varias cepas bacterianas (ERV, género Acinetobacter y Escherichia coli) presentaron una mayor tolerancia a la plata en el estado planctónico en comparación con el estado fenotípico de biopelícula. En este momento se están realizando investigaciones adicionales para esclarecer el motivo. Con independencia de estos resultados "erróneos", en general se ha demostrado que la tolerancia microbiana a la plata es mayor, tanto en levaduras como en bacterias, cuando se cultivan en el estado fenotípico de biopelícula en comparación con el estado planctónico. Ninguno de los apósitos de control sin plata, de gasa e hidrofibra, presentó actividad antimicrobiana, como indicó la ausencia de zonas de inhibición alrededor del apósito. DISCUSIÓN Se sabe que las heridas son colonizadas por una gran variedad de microorganismos, incluidos los fácilmente cultivables y los que no se pueden recuperar mediante técnicas de cultivo convencionales (6,31). Se sabe que en una herida residen tanto los cultivables como los viables pero no cultivables y, en conjunto, 2011 The Authors 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc constituyen la carga microbiológica de la herida. La presencia de una gran concentración de microorganismos viables y sus subproductos perjudiciales retrasan la cicatrización de las heridas (6,31,11). En consecuencia, los apósitos utilizados para el tratamiento de heridas infectadas deben presentar actividad antimicrobiana frente a una población diversa de microorganismos presentes en heridas crónicas. En las heridas crónicas, la población microbiana residente está presente en los estados fenotípicos planctónico y de biopelícula (32,33). Se considera que los microorganismos que crecen en forma de biopelícula retrasan la cicatrización de heridas. Sin embargo, la erradicación de las biopelículas es complicada, puesto que presentan una mayor tolerancia a los antimicrobianos. Como consecuencia, a medida que se avanza en el conocimiento de la fisiopatología, microbiología y cicatrización de las heridas, se ha hecho más importante que los apósitos presenten actividad antimicrobiana de amplio espectro, no solo frente a diferentes géneros y especies, sino también frente a microorganismos en estado fenotípicos planctónico y en biopelículas. Puntos clave • Se ha demostrado que la tolerancia microbiana a la plata es mayor, tanto en levaduras como en bacterias, cuando se cultivan en el estado fenotípico de biopelícula en comparación con el estado planctónico • Los apósitos utilizados para el tratamiento de heridas infectadas deben presentar actividad antimicrobiana frente a una población diversa de microorganismos presentes en heridas crónicas • A medida que se avanza en el conocimiento de la fisiopatología, microbiología y cicatrización de las heridas, se ha hecho más importante que los apósitos presenten actividad antimicrobiana de amplio espectro, no solo frente a diferentes géneros y especies, sino también frente a microorganismos en estado fenotípicos planctónico y en biopelículas 241 The antimicrobial efficacy of silver alginate Puntos clave • Nuestra hipótesis fue que el • • • • • • • • apósito de alginato de plata seguiría siendo eficaz, con independencia de la composición de la pared celular seleccionada (grampositiva y gramnegativa), la categoría en cuanto a la resistencia a antibióticos y el fenotipo en biopelícula El apósito de alginato de plata fue eficaz en la inhibición del crecimiento de bacterias grampositivas y negativas y levaduras aisladas de heridas y cultivadas Se observó que la eficacia antimicrobiana de la plata iónica depende de la composición de la pared celular bacteriana, es decir, grampositiva o negativa, y de las especies de bacterias En este estudio, el apósito de alginato de plata fue más eficaz frente a bacterias grampositivas que negativas Además de demostrar un amplio espectro de actividad frente a microorganismos en estado planctónico y en biopelículas, también se confirmó la eficacia universal del apósito de alginato de plata frente a microorganismos en el estado fenotípico de biopelícula El apósito de alginato de plata ayudará a reducir de forma significativa la carga microbiológica de la herida y el apósito y a disminuir el riesgo de infección y, de este modo, a favorecer las condiciones que promueven una mejor cicatrización de la herida El estudio confirmó la eficacia antimicrobiana de un apósito de alginato de plata frente los estados fenotípicos planctónico y en biopelícula de microorganismos de procedencia clínica No obstante, también se demostró que la eficacia de la plata iónica es significativamente inferior cuando los microorganismos se cultivan en el modelo de biopelícula de poloxámero Como sucede con todos los estudios in vitro, es importante que la interpretación y extrapolación de los resultados generados se realicen en combinación con los resultados clínicos 242 La plata se emplea de forma generalizada en el manejo de las heridas, a menudo impregnada en apósitos, para el tratamiento de las infecciones microbianas. Los apósitos de alginato de plata ejercen efectos beneficiosos en la cicatrización de heridas, basados principalmente en las propiedades físicas del apósito (29). En concreto, los apósitos de alginato de plata tienen la capacidad de "modular" los niveles de exudado de las heridas y de mantener un grado "terapéutico" de actividad antimicrobiana en la superficie de contacto entre el apósito y la herida, así como en el interior del propio apósito (30). Asimismo, se ha demostrado clínicamente que los apósitos de alginato de plata previenen la infección de las heridas (12). Junto con los estudios previos, el objetivo de este estudio fue ampliar nuestros conocimientos sobre la actividad antimicrobiana de un apósito de alginato de plata investigando su amplio espectro de actividad y su eficacia frente a microorganismos sésiles y planctónicos, mediante modelos in vitro de ZIC de uso convencional (15). Nuestra hipótesis fue que el apósito de alginato de plata seguiría siendo eficaz, con independencia de la composición de la pared celular seleccionada (grampositiva y gramnegativa), la categoría en cuanto a la resistencia a antibióticos y el fenotipo en biopelícula. El apósito de alginato de plata fue eficaz en la inhibición del crecimiento de bacterias grampositivas y negativas y levaduras aisladas de heridas y cultivadas. El apósito presentó eficacia antimicrobiana frente a SARM, ERV, S. aureus, E. faecium resistente a vancomicina, E. faecium, Streptococcus pneumoniae, el género Streptococcus, α-hemolítico grupo C, el género Streptococcus (α-Strep.), el género Streptococcus β-hemolítico grupo A, el género Streptococcus β-hemolítico grupo B, el género Streptococcus β-hemolítico grupo C, el género Listeria, Staphylococcus lugdenensis, P. aeruginosa, el género Acinetobacter, Acinetobacter baumannii, bacilos gramnegativos, el género Aeromonas, Citrobacter freundii, E. coli, Klebsiella pneumoniae, el género Salmonella, Serratia marcescens y Stenotrophomonas maltophilia. No obstante, la eficacia antimicrobiana del apósito de alginato de plata fue diferente en función del tipo de microorganismo analizado. Concretamente, se observó que la eficacia antimicrobiana de la plata iónica depende de la composición de la pared celular bacteriana, es decir, grampositiva o negativa, y de las especies de bacterias. En este estudio, el apósito de alginato de plata fue más eficaz frente a bacterias grampositivas que negativas. Además de demostrar un amplio espectro de actividad frente a microorganismos en estado planctónico y en biopelículas, también se confirmó la eficacia universal del apósito de alginato de plata frente a microorganismos en el estado fenotípico de biopelícula. Este resultado es clínicamente relevante porque los microorganismos que residen en las heridas están presentes en estados fenotípicos tanto planctónico como en biopelícula. Aunque ambos estados fenotípicos son importantes en la cicatrización de heridas (6,8), los microorganismos que residen en estado fenotípico de biopelícula son más resistentes a los antimicrobianos. Concretamente, el apósito de alginato de plata ayudará a reducir de forma significativa la carga microbiológica de la herida y el apósito y a disminuir el riesgo de infección y, de este modo, a favorecer las condiciones que promueven una mejor cicatrización de la herida. En general, el estudio confirmó la eficacia antimicrobiana de un apósito de alginato de plata frente los estados fenotípicos planctónico y en biopelícula de microorganismos de procedencia clínica. No obstante, también se demostró que la eficacia de la plata iónica es significativamente inferior cuando los microorganismos se cultivan en el modelo de biopelícula de poloxámero. Pese a ello, como sucede con todos los estudios in vitro, es importante que la interpretación y extrapolación de los resultados generados se realicen en combinación con los resultados clínicos. BIBLIOGRAFÍA 1 Harding K, Morris H, Patel G. Science, medicine and the future: healing chronic wounds. Br Med J 2002;324:160–3. 2 Percival SL, Thomas JG, Williams DW. Biofilms and bacterial imbalances in chronic wounds: anti-Koch. Int Wound J 2010;7:169–75. 3 Percival SL, Cochrane CA. MMPs and bacterial enzymes. En: Percival SL, Cutting K, editors. Microbiology of Wounds. CRC Press: New York, 2010. 4 Moore K, Hall V, Paull A, Morris T, Brown S, McCulloch D, Richardson MC, Harding KG. Surface bacteriology of venous leg ulcers and healing outcome. J Clin Pathol 2010;63:830–4. 5 Percival SL, Cooper RA, Lipsky BA. Antimicrobial interventions for wounds. En: Percival SL, Cutting K, editors. Microbiology of Wounds. CRC Press: New York, 2010. 6 Wolcott RD, Rhoads DD, Bennett ME, Wolcott BM, Gogokhia L, Costerton JW, Dowd SE. Chronic wounds and the medical biofilm paradigm. J Wound Care 2010;19:45–6, 48–50, 52–3. 7 Malic S, Hill KE, Hayes A, Percival SL, Thomas DW, Williams DW. Detection and identification of specific bacteria in wound biofilms using peptide nucleic acid fluorescent in situ hybridization (PNA FISH). Microbiology 2009;155(pt 8):2603–11. 2011 The Authors 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc The antimicrobial efficacy of silver alginate 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Wolcott R, Cutting K, Percival SL. Surgical site infections and biofilms. Touch Briefings 2009;20–24. Zhao G, Hochwalt PC, Usui ML, Underwood RA, Singh PK, James GA, Stewart PS, Fleckman P, Olerud JE. Delayed wound healing in diabetic (db/db) mice with Pseudomonas aeruginosa biofilm challenge: a model for the study of chronic wounds. Wound Repair Regen 2010;18:46777. Rhoads DD, Wolcott RD, Percival SL. Biofilms in wounds: management strategies. J Wound Care 2008;17:502–8. Percival SL, Dowd S. Microbiology of wounds. En: Percival SL, Cutting K, editors. Microbiology of wounds. CRC Press: New York, 2010. Beele H, Meuleneire F, Nahuys M, Percival SL. A prospective randomised open label study to evaluate the potential of a new silver alginate/carboxymethylcellulose antimicrobial wound dressing to promote wound healing. Int Wound J 2010;7:262–70. Percival SL, Bowler PG, Dolman J. Antimicrobial activity of silver-containing dressings on wound microorganisms using an in vitro biofilm model. Int Wound J 2007;4:186–91. Percival SL, Woods E, Nutekpor M, Bowler P, Radford A, Cochrane C. Prevalence of silver resistance in bacteria isolated from diabetic foot ulcers and efficacy of silvercontaining wound dressings. Ostomy Wound Manage 2008;54:30–40. Clutterbuck AL, Cochrane CA, Dolman J, Percival SL. Evaluating antibiotics for use in medicine using a poloxamer biofilm model. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2007;6:2. Percival SL, Bowler PG, Russell D. Bacterial resistance to silver in wound care. J Hosp Infect 2005;60:1–7. Ryssel H, Germann G, Riedel K, Reichenberger M, Hellmich S, Kloeters O. Suprathelaceticacid-matrix versus acticoat and aquacel as an antiseptic dressing: an in vitro study. Ann Plast Surg 2010;65:391–5. Percival SL, Bowler P, Woods EJ. Assessing the effect of an antimicrobial wound dressing on biofilms. Wound Repair Regen 2008;16:52–7. Miller CN, Newall N, Kapp SE, Lewin G, Karimi L, Carville K, Gliddon T, Santamaria NM. A randomized-controlled trial comparing cadexomer iodine and nanocrystalline silver on the healing of leg ulcers. Wound Repair Regen 2010;18:359–67. Gaudreau C, Gilbert H. Comparison of disc diffusion and agar dilution methods for antibiotic susceptibility testing of Campylobacter jejuni subsp. jejuni and Campylobacter coli.J Antimicrob Chemother 1997;39:707–12. Gallant-Behm CL, Yin HA, Liu S, Heggers JP, 2011 The Authors 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Langford E, Olson ME, Hart D, Burrell R. Comparison of in vitro disc diffusion and time killkinetic assays for the evaluation of antimicrobial wound dressing Efficacy. Wound Repair Regen 2005;13:412–21. Wright JB, Hansen DL, Burrell RE. The comparative efficacy of two antimicrobial barrier dressings: in vitro examination of two controlled release of silver dressings. Wounds 1998;10:179–88. Gilbert P, Jones MV, Allison DG, Heys S, Maira T, Wood P. The use of poloxamer hydrogels for the assessment of biofilm susceptibility towards biocide treatments. J Appl Microbiol 1998;85:985–90. Wirtanen G, Salo S, Allison DG, MattilaSandholm T, Gilbert P. Performance evaluation of disinfectant formulations using poloxamer-hydrogel biofilm-constructs. J Appl Microbiol 1998;85:965–71. Sincock SA, Rajwa B, Robinson PJ. Characteristics and dynamics of bacterial populations with poloxamer hydrogel biofilm constructs. Abstract International Society for Analytical Cytology XX International Congress, 2000 May 20–25; Le Corum, Montpellier, France, 6451. Kim MM, Park HK, Kim SN, Kim HD, Kim YH, Rang MJ, Ahn HJ, Hwang JK. Effect of a new antibacterial agent, xanthorrhizol on the viability of plaque biofilm. Poster IADR/AADR/CADR 80th, 2002 March 6–9th; San Diego, 3883. MacLehose HG, Gilbert P, Allison DG. Biofilms, homoserine lactones and biocide susceptibility. J Antimicrob Chemother 2004;53:180–4. Rickard AH, Gilbert P, Handley PS. Influence of growth environment on coaggregation between freshwater biofilm bacteria. J Appl Microbiol 2004;96:1367–73. Nosworthy N, Hamerslag B, Bradford C, Percival SL. Comparison of a silver alginate and silver carboxymethyl cellulose dressing. Society for Advanced Woundcare, 2010 April 23rd–27th; Orlando, USA. Bradford C, Freeman R, Percival SL. In vitro study of sustained antimicrobial activity of a new silver alginate dressing. J Am Col Certif Wound Spec 2009;1:117–20. Freeman K, Woods E, Welsby S, Percival SL, Cochrane CA. Biofilm evidence and the microbial diversity of horse wounds. Can J Microbiol 2009;55:197–202. Thomas J, Motlagh H, Percival SL. Establishing the ‘‘critical ratio’’ as a microbial biomarker for chronic wound classification/ status. European Wound Management Association, 2010 26–28th May; Geneva. P149:182. Percival SL, Cutting KF. Biofilms: possible strategies for suppression in chronic wounds. Nurs Stand 2009;23:64–8. 243