REVISTA
BRASILEIRA
DE
ANESTESIOLOGIA
PublicaciónOficialdelaSociedadeBrasileiradeAnestesiologiawww.sba.com.br
ARTÍCULO
CIENTÍFICO
Evaluación
in
vitro
de
las
propiedades
antimicrobianas
de
vasopresores
Habib
Bostan
a,
Yakup
Tomak
b,
Sengul
Alpay
Karaoglu
c,
Basar
Erdivanli
dy
Volkan
Hanci
e,∗aConsejodeMedicinaForense,MinisteriodeJusticia,Estambul,Turquía
bDepartamentodeAnestesiologíayReanimación,FacultaddeMedicinadelaUniversidaddeSakarya,Sakarya,Turquía cDepartamentodeBiología,FacultaddeArtesyCienciasdelaUniversidaddeRize,Rize,Turquía
dDepartamentodeAnestesiologíayReanimación,FacultaddeMedicinadelaUniversidaddeRize,Rize,Turquía
eDepartamentodeAnestesiologíayReanimación,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.Todoslos derechosreservados.
∗Autorparacorrespondencia.
Correoelectrónico:vhanci@gmail.com(V.Hanci).
2255-4963/$–seefrontmatter©2013SociedadeBrasileiradeAnestesiologia.PublicadoporElsevierEditoraLtda.Todoslosderechosreservados.
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 elmétododedilucióndobleylosvaloreseng/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 5g/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),
repartiendo100Ldelamuestraenlasuperficiedelas
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
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(125-1.000g/mL),N-acetilcisteínayedetatodisódico
(1,25-10g/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
(125-500g/mL),N-acetilcisteínayedetatodisódico
(1,25-5g/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(125-250g/mL),N-acetilcisteínay
edetatodisódico(1,25-2,5g/mL)teníanunaactividad
bac-teriostática contraE. coli, P. aeruginosa y S. aureus. Las
soluciones con dopamina 2.000g/mL, N-acetilcisteína y
edetato20g/mLtenían unaactividadbactericida contra
los mismos microrganismos. Las soluciones con dopamina
1.000g/mL, N-acetilcisteína y edetato 10g/mL tenían
unaactividadbacteriostáticaybactericidacontraB.cereus.
Otros medicamentos con dopamina (125-500g/mL) y
metabisulfitodesodio(62,5-125g/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 matrizdepolisacáridosextracelulares20ypromoverlarotura 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.
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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