Distribución de patotipos de Escherichia coli diarreagénica en población pediátrica y perfil de sensibilidad antibiótica en el área de salud de Valladolid Oeste (ASVAO)

Estimado Editor: Escherichia coli (E. coli) integra la microbiota natural del intestino de los humanos y otros animales. También es la principal enterobacteria aislada en las muestras clínicas en el Área de Salud de Valladolid Oeste (ASVAO) [1]. La mayoría de E. coli recuperadas de coprocultivos se consideran comensales, si bien, existe un grupo con capacidad patogénica primaria agrupadas bajo la denominación de E. coli diarreagénicas [1], causantes de diferentes síndromes diarreicos en niños, a veces graves. Actualmente se reconocen seis categorías o patotipos: E. coli enterotoxigénica (ETEC), E. coli enteropatógena (EPEC), E. coli productora de toxina Shiga (STEC), E. coli enteroinvasiva (EIEC), E. coli enteroagregativa (EAEC) y E. coli difusamente adherente (DAEC) [2,3]. Cada grupo posee factores de virulencia exclusivos codificados por genes específicos utilizados como marcadores moleculares de patotipo [4]. Nos propusimos documentar la distribución de los patotipos de DEC, a partir de resultados de la rutina diagnóstica del ASVAO, aportando datos disponibles clínico-epidemiológicos que puedan apoyar futuras investigaciones. Se evaluaron las muestras procesadas de heces organolépticamente compatibles con diarrea de niños menores de 10 de años de edad entre 1/01/2023 y 31/12/2023 procedentes de toda el área de Salud (Atención Primaria y Hospitalaria). Las muestras se recogieron en un recipiente de plástico estéril, tras la observación macroscópica para identificar componentes anormales (sangre, pus o moco), se sembraron directamente en agar MacConkey, posteriormente se llevó a incubación a 37°C durante 24 horas. Las colonias sospechosas de E. coli se identificaron mediante espectrometría de masas (MALDI-TOF BiomerieuxMD) y posteriormente se seleccionaron por aglutinación positiva utilizando los antisueros de los serogrupos O26, O45, O55, O86, O103, O111, O114, O119, O121, O124, O125, O126, O127, O128, O142, O145 y O157 (E. coli I Trivalent I Polyvalent Antisera Bio- Rad®). Las colonias sospechosas de DEC se enviaron al Centro Nacional de Microbiología para determinar por PCR convencional la presencia de los siete fragmentos de genes de virulencia específicos que definen los distintos patotipos. EPEC presencia del gen de la intimina (eae) y ausencia de los genes verotoxina 1 y 2 (vtx1 y vtx2), ETEC presencia de la toxina termolábil (lt) y/o de la toxina termoestable (st), EIEC presencia de antígeno plasmídico de invasión H (ipaH), STEC por la presencia de vtx1 y/o vtx2 y EAEC por la presencia del plásmido CVD432.  Se realizó estudio de sensibilidad a los casos confirmados de DEC con VITEK® 2 AST (bioMérieux), interpretando según “European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing” (EUCAST) 2023 y comparando la sensibilidad de estas cepas con los aislados globales de E. coli del año 2022 en el ASVAO. Los cálculos estadísticos se realizaron con el programa SPSS® v28. Se analizaron muestras de heces de 1.690 pacientes, detectándose E. coli en 947 casos (56%). De estos, 286 (30.2%) mostraron aglutinación positiva a uno de los antisueros. La PCR específica de estas últimas determinó presencia de DEC en 85 niños (29.7%). Existió predominio del género masculino n=55 (64,7%). La mediana de edad fue 2,1 años (rango 0,1 – 10 años). Los patotipos identificados fueron EAEC n=43 (50,6%), EPEC n=35 (41,2%); STEC n=6 (7,1%) y EIEC n=1 (1,2%). Los patotipos EAEC y EPEC fueron los más prevalentes en todos los grupos etarios (Figura 1). Solo se observó un caso de EIEC en un niño de 5 años. Todos los casos evolucionaron a la curación del cuadro infeccioso sin que ninguno haya requerido ingreso hospitalario.   Figura 1. Distribución de patotipos según edad de los pacientes estudiados. EAEC: E. coli enteroagregativa; EIEC: E. coli enteroinvasiva; EPEC: E. coli enteropatógena; STEC: E. coli productora de toxina Shiga.       Comparando el perfil de sensibilidad de estas cepas con los aislados globales de E. coli identificados durante el año 2022 en el ASVAO, no se evidencian grandes diferencias, si acaso se trata de cepas más sensibles, ninguna portadora de BLEE ni de carbapenemasas, el 2% de aislados resistentes a cefotaxima se podría atribuir a la presencia de ampC plasmídica una vez descartada BLEE. El resto de la comparativa se muestra en la Tabla 1.      

Tabla 1. Perfil de sensibilidad de la muestra comparada con los aislados globales de E. coli del año 2022 en ASVAO.

La infección por DEC es un problema significativo en población pediátrica, especialmente en países en desarrollo, donde los síndromes diarreicos continúan siendo una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en niños menores de 5 años [5]. No obstante, como se evidencia en la serie de casos que presentamos, también constituye una problemática relevante en países desarrollados. Los resultados revelan que las cepas EAEC y EPEC son las más prevalentes en la población estudiada; si bien los datos concuerdan con estudios previos, no resultan comparables, ya que la mayoría de investigaciones sobre prevalencia de DEC se han realizado en población pediátrica de Asia, Sudamérica y África [6-8]. Existen datos equiparables en todos los estudios, independientemente del área geográfica, como la mayor incidencia de DEC en niños menores de 5 años y de género masculino, datos que coinciden con los estudios de Shrivastava et al. [6], Peirano et al. [7] y Sumbana et al. [8]. En Europa podemos comparar nuestros resultados con los datos obtenidos en el estudio de Llorente et al. donde detectaron a EAEC en una proporción significativa de casos de diarrea endémica en España, especialmente en niños ≤5 años [9] e indirectamente con Vergadi et al. [10] que estudiaron el impacto de los enteropatógenos bacterianos y sus asociaciones en niños con diarrea en Creta, Grecia. A pesar de la alta especificidad y sensibilidad de los avances en el diagnóstico molecular, persisten dificultades significativas en la identificación y diferenciación de estas cepas, su implementación a gran escala en entornos con recursos limitados sigue siendo un desafío debido a los costos y la necesidad de personal capacitado. Es así, como la aglutinación puede suponer un sistema de despistaje asequible a cualquier laboratorio de Microbiología. Este trabajo también abre la puerta a investigaciones futuras que podrían centrarse en la evolución de la resistencia antimicrobiana en cepas de DEC en población pediátrica española teniendo en cuenta que no existen estudios que aborden dicha problemática.   Financiación Los autores declaran que no han recibido financiación para la realización de este estudio Conflicto de intereses Los autores declaran que no tienen conflictos de intereses Contribución de los autores Conceptualización, Y.P.M. y M.d.F.; metodología, Y.P.M. y M.d.F.; software, Y.P.M.; validación, Y.P.M., L.R.I., B.F.S., J.M.E. y M.d.F.; análisis formal, Y.P.M. y M.d.F.; investigación, Y.P.M.; recursos, Y.P.M. y B.F.S.; conservación de datos, Y.P.M. y B.F.S.; redacción-borrador original, Y.P.M. y M.d.F.; redacción-revisión y edición, Y.P.M., L.R.I., B.F.S., J.M.E. y M.d.F.; visualización, Y.P.M. y M.d.F.; supervisión, J.M.E. y M.d.F.; administración del proyecto, Y.P.M. y M.d.F. Referencias

1. Lopez-Urrutia Lorente L, De Frutos Serna M. Epidemiología bacteriana del área de salud Valladolid oeste: informe de sensibilidad a los antimicrobianos 2022. (Accessed: 27 Aug 2024). Available at: https://www.saludcastillayleon.es/portalmedicamento/fr/estrategias-programas/antimicrobianos/informes-sensibilidad-antibioticos/2022.fichiers/2736719-2022_EPIDEMIOLOGIA-BACTERIANA_v02.pdf
2. Croxen MA, Finlay BB. Molecular mechanisms of Escherichia coli pathogenicity. Nat Rev Microbiol. 2010 Jan;8(1):26-38. doi: 10.1038/nrmicro2265
3. Jesser KJ, Levy K. Updates on defining and detecting diarrheagenic Escherichia coli pathotypes. Curr Opin Infect Dis. 2020 Oct;33(5):372-380. doi: 10.1097/QCO.0000000000000665..
4. Fialho OB, de Souza EM, de Borba Dallagassa C, de Oliveira Pedrosa F, Klassen G, et al. Detection of diarrheagenic Escherichia coli using a two-system multiplex-PCR protocol. J Clin Lab Anal. 2013 Mar;27(2):155-61. doi: 10.1002/jcla.21578.
5. Kotloff KL, Nataro JP, Blackwelder WC, Nasrin D, Farag TH, et al. Burden and aetiology of diarrhoeal disease in infants and young children in developing countries (the Global Enteric Multicenter Study, GEMS): a prospective, case-control study. Lancet. 2013 Jul 20;382(9888):209-22. doi: 10.1016/S0140-6736(13)60844-2
6. Shrivastava AK, Kumar S, Mohakud NK, Suar M, Sahu PS. Multiple etiologies of infectious diarrhea and concurrent infections in a pediatric outpatient-based screening study in Odisha, India. Gut Pathog. 2017 Apr 11;9:16. doi: 10.1186/s13099-017-0166-0.
7. Peirano V, Bianco MN, Navarro A, Schelotto F, Varela G. Diarrheagenic Escherichia coli Associated with Acute Gastroenteritis in Children from Soriano, Uruguay. Can J Infect Dis Med Microbiol. 2018 Oct 24;2018:8387218. doi: 10.1155/2018/8387218.
8. Sumbana J, Taviani E, Manjate A, Paglietti B, Santona A, Colombo MM. Genetic determinants of pathogenicity of Escherichia coli isolated from children with acute diarrhea in Maputo, Mozambique. J Infect Dev Ctries. 2015 Jul 4;9(6):661-4. doi: 10.3855/jidc.6122.
9. Llorente MT, Escudero R, Ramiro R, Remacha MA, Martínez-Ruiz R, Galán-Sánchez F, et al. Enteroaggregative Escherichia coli as etiological agent of endemic diarrhea in Spain: A prospective multicenter prevalence study with molecular characterization of isolates. Front Microbiol. 2023 Mar 20;14:1120285. doi: 10.3389/fmicb.2023.1120285.
10. Vergadi E, Maraki S, Dardamani E, Ladomenou F, Galanakis E. Polymicrobial gastroenteritis in children. Acta Paediatr. 2021 Jul;110(7):2240-2245. doi: 10.1111/apa.15854.