Caracterización del perfil inmuno microbiológico de infecciones de pie diabético

Abstract

RESUMEN: Las úlceras de pie diabético (DFUs) son un problema grave y frecuente en los pacientes con diabetes mellitus y una de las principales causas de amputación de extremidades inferiores. El perfil microbiológico de los DFUs depende del carácter agudo o crónico de la herida; sin embargo, poco se sabe acerca de la respuesta inmune en procesos con altas concentraciones de glucosa o hipoxia. Para este estudio, se analizaron las biopsias de pie diabético de pacientes ingresados en el hospital de Angiología y Cirugía Vascular del Noreste, en Reynosa, Tamaulipas, desde diciembre de 2011 hasta abril de 2016. Las muestras fueron procesadas utilizando técnicas estándar de microbiología. Las pruebas de sensibilidad antimicrobiana se llevaron a cabo de acuerdo con el protocolo establecido por el Clinical and Laboratory standard Institute (CLSI, 2018). Se realizaron ensayos de inmunoperoxidasa para cuantificar de manera relativa la presencia de células del sistema inmune y citoquinas del sitio específico de la herida. De 277 biopsias, obtuvimos 364 aislamientos bacterianos; la mayoría de las muestras de biopsias se clasificaron como grados de Wagner II-B y II-C. Staphylococcus aureus fue el patógeno más comúnmente aislado seguido por Enterobacter spp. Según los resultados de la resistencia fenotípica, los antibióticos menos eficaces para las bacterias grampositivas fueron la penicilina y la dicloxacilina; para las bacterias gramnegativas, la cefalotina y la penicilina fueron las menos eficaces. Levofloxacino, cefalotina y amikacina fueron los antibióticos más efectivos para las bacterias grampositivas y negativas, respectivamente. El género Enterobacter se asoció significativamente con las biopsias de músculo (p <0.05) y las muestras sin crecimiento se asociaron significativamente con muestras de origen piógeno (p <0.05). También encontramos un 15% de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina. Un 19% y 15% de las cepas evaluadas fueron positivas para la formación de biofilm mediante los ensayos de microtitulación en placa y agar rojo Congo, respectivamente. Las cepas de MRSA se asociaron con fracaso en la cicatrización y úlceras recurrentes (p <0,05). Los ensayos de inmunoperoxidasa mostraron la alta presencia de linfocitos CD4+ en comparación con los linfocitos CD8+ . Además, se identificaron IFN-γ y TNF-α (respuesta pro inflamatoria) en la mayoría de las muestras en comparación con agentes antiinflamatorios como IL-4 o IL-10. En conclusión, la identificación de MRSA y XX estafilococos coagulasa negativos resistentes a los antibióticos β-lactámicos, especialmente a la oxacilina, merece una atención especial en los hospitales. La inmunohistoquímica reveló un alto porcentaje de citoquinas pertenecientes a la respuesta inmune TH1. ABSTRACT: Diabetic foot ulcers (DFUs) are a serious and common problem in patients with diabetes mellitus and one of the major causes of lower-extremity amputation. The microbiological profile of DFUs depends on the acute or chronic character of the wound; however, little known about the immune response in processes with high concentrations of glucose or hypoxia. For this study, diabetic foot biopsies from patients admitted to Angiología y Cirugia Vascular del Noreste, in Reynosa, Tamaulipas from December 2011 to April 2016 were analyzed. The samples were processed using standard microbiology techniques. Antimicrobial susceptibility testing was carried out according to the protocol established by the Clinical & Laboratory Standards Institute. Immunoperoxidase assays were performed to establish relative presence of immune system cells and cytokines of the specific wound site. From 277 biopsies, we obtained 364 bacterial isolates; most biopsies samples categorized as Wagner II-B and II-C grades. Staphylococcus aureus was the most commonly isolated pathogen followed by Enterobacter spp. Based on the results of phenotypic resistance, the least effective antibiotics for gram-positive bacteria were penicillin and dicloxacillin; for gram negative bacteria, cephalothin and penicillin were the least effective. Levofloxacin, cephalothin and amikacin were the most effective antibiotics for gram-positive and negative bacteria, respectively. Enterobacter genus was significantly associated with muscle biopsies (p < 0.05) and samples without growth were significantly associated with specimens of pyogenic origin (p < 0.05). We also found 15% of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus; and 19% and 15.3% of gram-positive strains were positive for biofilm formation by the Microtiter plate assay and Congo red agar. MRSA strains were associated with healing failure and recurrent ulcers (p < 0.05). Immunoperoxidase assays shown the high presence of CD4+ lymphocytes comparing with CD8+ lymphocytes. Additionally, IFN-γ and TNF-α (pro-inflammatory response) identified in most samples comparing with anti-inflammatory agents such as IL-4 or IL 10. In conclusion, the identification of MRSA and Coagulase Negative Staphylococci resistant to β-lactam antibiotics, especially to oxacillin, warrants special attention in the hospitals. The immunohistochemistry revealed a high percentage of cytokines belonging to the TH1 immune response.