En microbiología , la concentración mínima inhibitoria ( MIC ) es la concentración más baja de una sustancia química, generalmente un fármaco, que previene el crecimiento visible de una bacteria o bacterias. La CMI depende del microorganismo, el ser humano afectado (solo in vivo) y el antibiótico en sí. [1] A menudo se expresa en microgramos por mililitro (μg / mL) o miligramos por litro (mg / L).
La CMI se determina preparando soluciones de la sustancia química in vitro a concentraciones crecientes, incubando las soluciones con lotes separados de bacterias cultivadas y midiendo los resultados utilizando dilución en agar o microdilución en caldo . Los resultados se han clasificado en susceptibles (a menudo llamados sensibles), intermedios o resistentes a un antimicrobiano en particular mediante el uso de un punto de corte. Los puntos de corte son valores acordados, publicados en las directrices de un organismo de referencia, como el Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio de EE . UU . (CLSI), la Sociedad Británica de Quimioterapia Antimicrobiana (BSAC) o el Comité Europeo de Pruebas de Sensibilidad Antimicrobiana (EUCAST). [2]Ha habido grandes discrepancias entre los puntos de corte de varios países europeos a lo largo de los años, y entre los del Comité Europeo de Pruebas de Sensibilidad a los Antimicrobianos (EUCAST) y el Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio de EE. UU. (CLSI). [3]
Mientras que MIC es la concentración más baja de un agente antibacteriano necesaria para inhibir el crecimiento visible, la concentración bactericida mínima (MBC) es la concentración mínima de un agente antibacteriano que da como resultado la muerte bacteriana. Cuanto más cerca esté la MIC del MBC, más bactericida será el compuesto. [4]
El primer paso en el descubrimiento de un fármaco es a menudo el cribado de un fármaco candidato de biblioteca para las CMI contra las bacterias de interés. [5] Como tal, las CMI suelen ser el punto de partida para evaluaciones preclínicas más amplias de nuevos agentes antimicrobianos. [6] El propósito de medir la concentración inhibitoria mínima es asegurar que los antibióticos se elijan de manera eficiente para aumentar el éxito del tratamiento.
Fondo
Historia
Después del descubrimiento y comercialización de antibióticos, el microbiólogo, farmacólogo y médico Alexander Fleming desarrolló la técnica de dilución del caldo utilizando la turbidez del caldo para su evaluación. [7] Se cree comúnmente que este es el punto de concepción de las concentraciones inhibitorias mínimas. [8] Más adelante en la década de 1980, el Clinical and Laboratory Standards Institute ha consolidado los métodos y estándares para la determinación de la CMI y el uso clínico. Tras el descubrimiento de nuevos antibacterianos, patógenos y su evolución, los protocolos de CLSI también se actualizan continuamente para reflejar ese cambio. [9] Los protocolos y parámetros establecidos por CLSI se consideran el "estándar de oro" en los Estados Unidos y son utilizados por las autoridades reguladoras, como la FDA, para realizar evaluaciones. [10]
Uso clínico
Hoy en día, la CMI se utiliza en pruebas de susceptibilidad a los antimicrobianos. La CIM se informa proporcionando la interpretación de la susceptibilidad junto a cada antibiótico. Las diferentes interpretaciones de susceptibilidad son: S (Sensible), I (Intermedio) y R (Resistente). Estas interpretaciones fueron creadas e implementadas por el Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). En las clínicas, la mayoría de las veces, los patógenos exactos no pueden determinarse fácilmente por los síntomas del paciente. Entonces, incluso si se determina el patógeno, diferentes serotipos de patógenos, como Staphylococcus aureus, tienen diferentes niveles de resistencia a los antimicrobianos. Como tal, es difícil prescribir antimicrobianos correctos. [11] La CMI se determina en tales casos cultivando el aislado de patógeno del paciente en una placa o caldo, que luego se usa en el ensayo. [12] Por lo tanto, el conocimiento del MIC proporcionará al médico información valiosa para realizar una prescripción. El uso exacto y preciso de antimicrobianos también es importante en el contexto de bacterias resistentes a múltiples fármacos. Los microbios, como las bacterias, han ido ganando resistencia a los antimicrobianos a los que antes eran susceptibles. [13] El uso de niveles incompatibles de antimicrobianos proporciona la presión selectiva que ha impulsado la dirección y evolución de la resistencia de los patógenos bacterianos. [14] Esto se ha observado en niveles de antibióticos por debajo de la CMI. [15] Como tal, es cada vez más importante determinar la CMI para tomar la mejor decisión en la prescripción de antimicrobianos.
La CMI se usa clínicamente sobre la MBC porque la CMI se determina más fácilmente. [9] La concentración bactericida mínima (MBC), que es la concentración antibacteriana mínima que provoca la muerte microbiana, se define por la incapacidad de volver a cultivar bacterias. Además, la eficacia del fármaco es generalmente similar cuando se toma en concentraciones de MIC y MBC porque el sistema inmunológico del huésped puede expulsar el patógeno cuando la proliferación bacteriana está detenida. [16] Cuando el CMM es mucho más alto que el CMI, la toxicidad del fármaco hace que tomar el CMM del fármaco sea perjudicial para el paciente. La toxicidad antimicrobiana puede presentarse en muchas formas, como hipersensibilidad inmunitaria y toxicidad fuera del objetivo. [17]
Métodos
Ensayo de dilución en caldo
Hay tres reactivos principales necesarios para ejecutar este ensayo: el medio, un agente antimicrobiano y el microbio que se está analizando. El medio más utilizado es el caldo Mueller Hinton ajustado por cationes, debido a su capacidad para apoyar el crecimiento de la mayoría de los patógenos y su falta de inhibidores frente a los antibióticos habituales. [18] Dependiendo del patógeno y los antibióticos que se estén probando, el medio puede cambiarse y / o ajustarse. La concentración de antimicrobiano se ajusta a la concentración correcta mezclando el antimicrobiano de reserva con el medio. El antimicrobiano ajustado se diluye en serie en varios tubos (o pocillos) para obtener un gradiente. La tasa de dilución se puede ajustar según el punto de corte y las necesidades del médico. El microbio, o el agente inoculante, debe provenir de la misma unidad formadora de colonias y debe estar en la concentración correcta. Esto se puede ajustar mediante el tiempo de incubación y la dilución. Para la verificación, el control positivo se siembra en una dilución de cien veces para contar las unidades formadoras de colonias. Los microbios inoculan los tubos (o la placa) y se incuban durante 16 a 20 horas. La MIC generalmente está determinada por la turbidez. [18]
Etest
Las pruebas E también se pueden utilizar como un método alternativo para determinar los valores de concentración inhibitoria mínima de una amplia gama de agentes antimicrobianos contra diferentes grupos de organismos que se ha utilizado ampliamente en los laboratorios de microbiología de todo el mundo. Fabricados por bioMérieux , los Etests son una tira reactiva de plástico no porosa lista para usar con un gradiente de antibiótico predefinido, que cubre un rango de concentración continuo. [19]
Ver también
Referencias
- ^ McKinnon PS, Davis SL (abril de 2004). "Aspectos farmacocinéticos y farmacodinámicos en el tratamiento de enfermedades infecciosas bacterianas". Revista europea de microbiología clínica y enfermedades infecciosas . 23 (4): 271–88. doi : 10.1007 / s10096-004-1107-7 . PMID 15015030 .
- ^ Andrews JM (julio de 2001). "Determinación de concentraciones mínimas inhibitorias" . La revista de quimioterapia antimicrobiana . 48 Supl. 1 (Supl. 1): 5–16. doi : 10.1093 / jac / 48.suppl_1.5 . PMID 11420333 .
- ^ Diene SM, Abat C, Rolain JM, Raoult D (julio de 2017). "¿Qué tan artificial es la definición de resistencia a los antibióticos?" . Enfermedades Infecciosas de The Lancet . 17 (7): 690. doi : 10.1016 / S1473-3099 (17) 30338-9 . PMID 28653629 .
- ^ Tripathi KD (2013). Fundamentos de la farmacología médica (7ª ed.). Nueva Delhi, India: Jaypee Brothers Medical Publishers. págs. 696, 697. ISBN 9789350259375.
- ^ Turnidge JD, Ferraro MJ, Jorgensen JH (2003). "Métodos de prueba de susceptibilidad: consideraciones generales". En Murray PR, Baron EJ, Jorgensen JH, Pfaller MA, Yolken RH (eds.). Manual de Microbiología Clínica (8ª ed.). Washington: Sociedad Estadounidense de Microbiología Clínica. pag. 1103. ISBN 1-55581-255-4.
- ^ O'Neill AJ, Chopra I (agosto de 2004). "Evaluación preclínica de nuevos agentes antibacterianos mediante técnicas microbiológicas y moleculares". Opinión de expertos sobre fármacos en investigación . 13 (8): 1045–63. doi : 10.1517 / 13543784.13.8.1045 . PMID 15268641 . S2CID 24016698 .
- ^ Fleming A (1944). Sobre la acción antibacteriana de cultivos de un penicillium, con especial referencia a su uso en el aislamiento de B. influenzae . HK Lewis. OCLC 25424051 .
- ^ Wheat PF (julio de 2001). "Historia y desarrollo de la metodología de prueba de susceptibilidad a los antimicrobianos" . La revista de quimioterapia antimicrobiana . 48 Supl. 1 (supl ._1): 1–4. doi : 10.1093 / jac / 48.suppl_1.1 . PMID 11420332 .
- ^ a b Cockerill FR (2012). Métodos para pruebas de dilución de susceptibilidad antimicrobiana para bacterias que crecen aeróbicamente: estándar aprobado (9ª ed.). Wayne, Pa: Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio. ISBN 978-1562387846. OCLC 1016466655 .
- ^ Cockerill F (2012). Normas de desempeño para las pruebas de susceptibilidad a los antimicrobianos: vigésimo segundo suplemento informativo . Wayne, PA: Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio. ISBN 978-1562387853. OCLC 795927370 .
- ^ Cameron DR, Howden BP, Peleg AY (septiembre de 2011). "La interfaz entre la resistencia a los antibióticos y la virulencia en Staphylococcus aureus y su impacto en los resultados clínicos" . Enfermedades Clínicas Infecciosas . 53 (6): 576–82. doi : 10.1093 / cid / cir473 . PMID 21865195 .
- ^ Schwalbe R, Steele-Moore L, Goodwin AC (2007). Protocolos de prueba de susceptibilidad a los antimicrobianos . Boca Ratón: CRC Press. ISBN 9781420014495. OCLC 666899344 .
- ^ Organización Mundial de la Salud (15 de diciembre de 2015). Sistema mundial de vigilancia de la resistencia a los antimicrobianos: manual para una implementación temprana . Organización Mundial de la Salud. Ginebra, Suiza. ISBN 978-9241549400. OCLC 950637154 .
- ^ Geisinger E, Isberg RR (febrero de 2017). "Interacción entre la resistencia a los antibióticos y la virulencia durante la enfermedad promovida por bacterias resistentes a múltiples fármacos" . La Revista de Enfermedades Infecciosas . 215 (supl_1): S9 – S17. doi : 10.1093 / infdis / jiw402 . PMC 5853982 . PMID 28375515 .
- ^ Gullberg E, Cao S, Berg OG, Ilbäck C, Sandegren L, Hughes D, Andersson DI (julio de 2011). "Selección de bacterias resistentes a concentraciones de antibiótico muy bajas" . PLoS Pathogens . 7 (7): e1002158. doi : 10.1371 / journal.ppat.1002158 . PMC 3141051 . PMID 21811410 .
- ^ Gallagher JC (21 de noviembre de 2016). Antibióticos simplificados . ISBN 9781284111293. OCLC 952657550 .
- ^ Guengerich FP (2011). "Mecanismos de toxicidad de fármacos y relevancia para el desarrollo farmacéutico" . Metabolismo y farmacocinética de fármacos . 26 (1): 3-14. doi : 10.2133 / dmpk.DMPK-10-RV-062 . PMC 4707670 . PMID 20978361 .
- ^ a b Cockerill F (2015). Métodos para pruebas de dilución de susceptibilidad antimicrobiana para bacterias que crecen aeróbicamente: estándar aprobado (décima ed.). Wayne, Pa .: Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio. ISBN 978-1562387839. OCLC 932608948 .
- ^ "ETEST" . bioMérieux . Consultado el 23 de abril de 2019 .