Inteligencia artificial en enfermedades infecciosas / Artificial intelligence in infectious diseases

Estamos asistiendo a una verdadera revolución tecnológi-ca en el campo de la salud. Los procesos basados en la aplicación de la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (AA) están llegando progresivamente a todas las áreas disciplinares, y su aplicación en el campo de las enfermedades infecciosas es ya vertiginoso, acelerado por la pandemia de COVID-19.Hoy disponemos de herramientas que no solamente pue-den asistir o llevar adelante el proceso de toma de deci-siones basadas en guías o algoritmos, sino que también pueden modificar su desempeño a partir de los procesos previamente realizados. Desde la optimización en la identificación de microorganis-mos resistentes, la selección de candidatos a participar en ensayos clínicos, la búsqueda de nuevos agentes terapéu-ticos antimicrobianos, el desarrollo de nuevas vacunas, la predicción de futuras epidemias y pandemias, y el segui-miento clínico de pacientes con enfermedades infecciosas hasta la asignación de recursos en el curso de manejo de un brote son actividades que hoy ya pueden valerse de la inteligencia artificial para obtener un mejor resultado. El desarrollo de la IA tiene un potencial de aplicación expo-nencial y sin dudas será uno de los determinantes principa-les que moldearán la actividad médica del futuro cercano.Sin embargo, la maduración de esta tecnología, necesaria para su inserción definitiva en las actividades cotidianas del cuidado de la salud, requiere la definición de paráme-tros de referencia, sistemas de validación y lineamientos regulatorios que todavía no existen o son aún solo inci-pientes

We are in the midst of a true technological revolution in healthcare. Processes based upon artificial intelligence and machine learning are progressively touching all disciplinary areas, and its implementation in the field of infectious diseases is astonishing, accelerated by the COVID-19 pandemic. Today we have tools that can not only assist or carry on decision-making processes based upon guidelines or algorithms, but also modify its performance from the previously completed tasks. From optimization of the identification of resistant pathogens, selection of candidates for participating in clinical trials, the search of new antimicrobial therapeutic agents, the development of new vaccines, the prediction of future epidemics and pandemics, the clinical follow up of patients suffering infectious diseases up to the resource allocation in the management of an outbreak, are all current activities that can apply artificial intelligence in order to improve their final outcomes.This development has an exponential possibility of application, and is undoubtedly one of the main determinants that will shape medical activity in the future.Notwithstanding the maturation of this technology that is required for its definitive insertion in day-to-day healthcare activities, should be accompanied by definition of reference parameters, validation systems and regulatory guidelines that do not exist yet or are still in its initial stages

Resistencia a colistín mediado por el gen mcr-1 identificado en cepas de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae: primeros reportes en el Perú / Resistance to colistin mediated by the mcr-1 gene identified in strains of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae: first reports in Peru

Introducción. Ante la aparición de reportes de la presencia del gen mcr-1 y su posible diseminación por plásmidos en los países de la región y dado que este gen confiere resistencia a colistín, fármaco que es la última línea de tratamiento contra bacterias multirresistentes, es importante conocer su presencia en nuestro país en microorganismos que lo expresen. Métodos. Se realizó un estudio descriptivo y transversal. Se incluyeron microorganismos aislados de urocultivos de pacientes ambulatorios de un centro de salud privado en Lima, Perú, en agosto del año 2017. De 326 urocultivos positivos se seleccionaron 10 aislamientos entre cepas de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae que presentaron concentración mínima inhibitoria ≥ 4µg/ mL (interpretado como resistente para colistín) por el sistema automatizado Microscan Walkaway 96 plus. Se utilizaron los siguientes métodos: colistín agar spot, predifusión con tabletas de colistín, microdilución en caldo colistin y PCR para el gen mcr-1. Resultados. Se determinó que 7 aislamientos, todas Escherichia coli, expresaron la presencia del gen mcr-1 por PCR, el cual confiere resistencia plasmídica a polipéptidos. De las cepas restantes, dos Escherichia coli y una Klebsiella pneumoniae, resultaron positivos para resistencia a colistín en las pruebas fenotípicas pero no en la PCR para gen mcr-1 lo cual sugiere un mecanismo de resistencia a colistín no asociado a gen mcr-1. Conclusiones. Se obtuvieron 7 aislamientos de Escherichia coli resistentes a colistín y con expresión del gen mcr-1.

Introduction. Given the appearance of reports of the presence of the mcr-1 gene and its possible dissemination by plasmids in the countries of the region and given that this gene confers resistance to colistin, the drug that is the last line of treatment against multiresistant bacteria, it is important to know its presence in our country in microorganisms that express it. Methods. Descriptive and cross-sectional study was carried out. Microorganisms isolated from urine culture of outpatients from a private health center in Lima, Peru, were included in august 2017. Out of 326 positive urine cultures, 10 isolates were selected between strains of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae that had a minimum inhibitory concentration ≥4µg/mL (interpreted as resistant for colistín) by the automated system Microscan Walkaway 96 plus. The following methods were used: colistin agar spot, prediffusion with colistin tablets, microdilution in colistin broth and PCR for the mcr-1 gene. Results. It was determined that 7 isolates, all Escherichia coli, expressed the presence of the mcr-1 gene by PCR, which confers plasmid resistance to polypeptides. Of the remaining strains, two Escherichia coli and one Klebsiella pneumoniae, were positive for resistance to colistin in the phenotypic tests but not in the PCR for mcr-1 gene, which suggests a mechanism of colistin resistance not associated with the mcr-1 gene. Conclusions. Seven isolates of Escherichia coli resistant to colistin and with expression of the mcr-1 gene were obtained.

Etiología aerobia de apendicitis aguda en adultos: Estudio multicéntrico de la sepsis abdominal en Argentina / Aerobic etiology of acute appendicitis in adults. Multicenter study of abdominal sepsis in Argentina

El tratamiento antibiótico de las apendicitis agudas se decide empíricamente basándose en la información epidemiológica. Las resistencias son variables entre regiones y los datos de Argentina son escasos. En el contexto de un estudio multicéntrico, observacional, de infecciones abdominales, se efectuó el análisis de los pacientes adultos con diagnóstico de apendicitis, incorporados al estudio entre enero 2014 y junio 2015, en 16 centros de 5 provincias argentinas. El objetivo fue analizar los gérmenes aeróbicos prevalentes, su resistencia a antibióticos y el patrón de prescripción antimicrobiana. Se estudiaron 131 apendicitis. Se aislaron 184 bacterias aerobias (1.4 bacterias/episodio): Escherichia coli 106 (57.6%), Klebsiella spp 16 (8.7%), Pseudomonas aeruginosa 19 (10.3%), Enterobacter spp. 2 (1%), otros bacilos Gram negativos 5 (2.7%). Enterococcus spp. 16 (8.7%) y otros cocos Gram positivos 20 (10.9%). La resistencia de E. coli y enterobacterias a ampicilina/sulbactam fue mayor a 34% y a ciprofloxacina mayor a 31%. En cambio, la resistencia de enterobacterias a piperacilina/tazobactam fue 4.8%, a ceftriaxona 9.5% y no se halló resistencia a carbapenemes. Respecto a amikacina fue 3.6% y a gentamicina 8.2%. En función de los resultados, el uso de quinolonas o de ampicilina/sulbactam para el tratamiento de las apendicitis debiera ser desaconsejado. Los esquemas basados en aminoglucósidos debieran ser jerarquizados en función de la sensibilidad hallada y su bajo impacto en la inducción de resistencias.

Antibiotic treatment for acute appendicitis is empirically chosen, based on epidemiological information. Resistance rates are different between regions and there are limited data on the situation in Argentina. As a part of a multicenter, observational study of abdominal infections, we performed the analysis of adult patients diagnosed with appendicitis, enrolled in 16 centers of 5 provinces, between Jan/01/2014 and Jun/30/2015. The aim was to analyze the prevalent aerobic pathogens, their resistance rates and the antimicrobial prescription pattern. On a total of 131 appendicitis cases analyzed, we found 184 aerobic pathogens (1.4 bacteria/episode): Escherichia coli 106 (57.6%), Klebsiella spp 16 (8.7%), Pseudomonas aeruginosa 19 (10.3%), Enterobacter spp. 2 (1%), other Gram negative bacilli 5 (2.7%); Enterococcus spp. 16 (8.7%) and other Gram positive cocci 20 (10.9%). The resistance rate of E. coli and enterobacteria to ampicillin/sulbactam was greater than 34% and greater than 31% to ciprofloxacin. However, the resistance of enterobacteria to piperacillin/tazobactam was 4.8%, to ceftriaxone 9.5%, to amikacin 3.6% and 8.2% to gentamicin. No resistance to carbapenems was found. The choice of quinolones or ampicillin/sulbactam for the treatment of appendicitis should be discouraged in our context, due to the high rates of resistance found in this prevalent etiology. Aminoglycoside-based treatments should be considered, given the findings of high antibiotic susceptibility and their low impact on the induction of resistance.

Estrategia de control de la resistencia bacteriana a los antimicrobianos en Argentina / Strategy for controlling bacterial resistance to antimicrobial drugs in Argentina / Estratégia de controle da resistência bacteriana aos antimicrobianos na Argentina

RESUMEN La aceleración observada en las últimas décadas sobre la emergencia y diseminación de la resistencia a los antimicrobianos está vinculada al abuso y/o mal uso de los antimicrobianos. En 2014, el Ministerio de Salud de Argentina, junto a otros organismos e instituciones, imple- mentó una estrategia nacional para el control de la resistencia a los antimicrobianos con el objetivo de retrasar o impedir la emergencia y diseminación de bacterias resistentes. Este trabajo describe las acciones propuestas y los resultados obtenidos durante el primer período de implementación en materia de fortalecimiento de la vigilancia en salud humana, creación de una red de vigilancia en salud animal, planificación de la vigilancia del consumo de antimicrobianos, fiscalización de restricciones en la venta de estos, adecuación de las formas farmacéuticas a las necesidades de tratamiento, actualización del registro de antimicrobianos y de métodos de diagnóstico, restricción de su uso como promotores de crecimiento, promoción de su uso responsable, elaboración de guías de diagnóstico y tratamiento, creación de programas de gestión de antimicrobianos, y fortalecimiento de los programas de prevención y control de infecciones en establecimientos de salud y de producción agropecuaria. Muchas de estas medidas son de implementación inmediata, particularmente en materia de regulación, fiscalización y gestión de antimicrobianos, y pueden reducir su uso innecesario y con ello el impacto sobre la resistencia a los antimicrobianos.(AU)

ABSTRACT The accelerated emergence and spread of antimicrobial resistance observed in recent decades is associated with the abuse and/or misuse of antimicrobial drugs. In 2014, Argentina's Ministry of Health, in conjunction with other agencies and institutions, rolled out a national antimicrobial resistance control strategy designed to slow or prevent the emergence and spread of resistant bacteria. This article describes the action proposed and results obtained during the first implementation period in terms of improving human health surveillance, creating an animal health surveillance network, planning antimicrobial drugs consumption surveillance, monitoring restrictions on sales, adapting dosage forms to treatment needs, updating the antimicrobial drugs registry and diagnostic methods, restricting the use of these drugs as growth promoters, encouraging responsible use, preparing diagnostic and treatment guidelines, creating antimicrobial drugs management programs, and strengthening infection prevention and control programs in health facilities and livestock production. Many of these measures, particularly those related to antimicrobial drugs regulation, control, and management, can be implemented immediately, reducing the unnecessary use of these products, and with it, the impact on antimicrobial resistance.(AU)

RESUMO O aceleramento observado nas últimas décadas no surgimento e na disseminação da resistência aos antimicrobianos está vinculado ao uso excessivo e/ou mau uso dos antimicrobianos. Em 2014, o Ministério da Saúde da Argentina, junto com outros órgãos e instituições, implementou uma estratégia nacional para o controle da resistência aos antimicrobianos com o objetivo de retardar ou impedir o surgimento e disseminação de bactérias resistentes. Este estudo descreve as ações propostas e os resultados obtidos no primeiro período de implementação no que se refere ao reforço da vigilância em saúde humana, criação de uma rede de vigilância em saúde animal, planejamento da vigilância do uso de antimicrobianos, fiscalização das restrições na venda de antimicrobianos, adequação das formas farmacêuticas à necessidade de tratamento, atualização do registro de antimicrobianos e de métodos diagnósticos, restrição do uso de antimicrobianos como promotores de crescimento, incentivo ao uso responsável dos antimicrobianos, elaboração de guias de diagnóstico e tratamento, criação de programas de controle de antimicrobianos e fortalecimento dos programas de prevenção e controle de infecções em estabelecimentos de assistência à saúde e de atividade agropecuária. Muitas das medidas são de implementação imediata, em particular a regulamentação, fiscalização e controle dos antimicrobianos, e podem reduzir o uso desnecessário e consequentemente o impacto na resistência aos antimicrobianos.(AU)

Resistencia antimicrobiana y epidemiología molecular de aislamientos de Staphylococcus pseudintermedius de muestras clínicas de caninos / Antimicrobial resistance and molecular epidemiology of Staphylococcus pseudintermedius strains isolated from dog clinical samples

Se estudiaron 28 aislamientos obtenidos de muestras clínicas de perros e identificados por espectrometría de masas (MALDI-TOF) como Staphylococcus pseudintermedius; el objetivo fue evaluar la sensibilidad a los antimicrobianos por el método de difusión y establecer la relación clonal entre aislamientos por electroforesis en campo pulsado (PFGE). La resistencia a meticilina se evaluó mediante PCR por amplificación del gen mecA y se observó en 3/28 aislamientos (10,7 %). Quince aislamientos (53,6 %) presentaron resistencia a alguno de los antibióticos ensayados y 11 de ellos (39,3 %) presentaron resistencia múltiple (resistencia a 3 o más familias de antibióticos). Once aislamientos (39,3 %) presentaron resistencia a eritromicina, debido a la presencia de metilasa ribosomal ermB, y no se detectó resistencia inducible a clindamicina. Por PFGE se pudieron diferenciar 27 tipos clonales, lo cual demuestra gran diversidad clonal. Se destaca el hallazgo de aislamientos de S. pseudintermedius multirresistentes como una eventual problemática a considerar en el diagnóstico veterinario de laboratorio, el tratamiento de las infecciones caninas y el ámbito de la salud pública.

Twenty-eight strains isolated from dog clinical samples identified as Staphylococcus pseudintermedius by mass spectrometry (MALDI-TOF) were studied to assess antimicrobial susceptibility by the diffusion method and clonal relationship by pulsed field gel electrophoresis (PFGE). Methicillin resistance (3/28 isolates; 10,7 %) was evaluated by mecA PCR. Fifteen strains (53.6 %) were resistant to at least one of the antibiotics tested, and eleven of them (39.3 %) showed multiple resistance (3 or more antimicrobial families). Eleven isolates (39.3 %) were resistant to erythromycin due to the presence of ribosomal methylase ermB, whereas clindamycin inducible resistance was not detected. Twenty-seven (27) clonal types were differentiated by PFGE, suggesting high clonal diversity. We emphasize that the finding of multiresistant S. psedintermedius strains is an emerging problem to be considered in veterinary diagnostic laboratory treatment of canine infections and in public health settings.

Diseminación de blaIMP-8 en enterobacterias aisladas en un hospital de Buenos Aires / [Dissemination of blaIMP-8 among Enterobacteriaceae isolates from a Buenos Aires Hospital].

From August 2008 to December 2011, six metallo-ß-lactamase-producing isolates, four Enterobacter cloacae, one Klebsiella oxytoca and one Citrobacter freundii, were detected at Hospital Interzonal General de Agudos "Evita" in Lanús. All six isolates showed multiresistant profiles and the presence of the blaIMP-8 gene. Five isolates also expressed PER-2 extended spectrum ß-lactamase. The blaIMP-8 gene was found as the first cassette in a class 1 integron. However, the 3´ conserved sequence could not be detected in three isolates. In all cases, blaIMP-8 was transferred by conjugation to azide-resistant Escherichia coli J53. PFGE analysis revealed that the four E. cloacae isolates were not genetically related. These are the first metallo-ß-lactamases detected in this institution and our results suggest a possible intra- and inter-species horizontal dissemination of blaIMP-8.

Capacidad de los laboratorios nacionales de referencia en Latinoamérica para detectar mecanismos de resistencia emergentes / Capability of national reference laboratories in Latin America to detect emerging resistance mechanisms

Objetivo. Evaluar la capacidad de 17 laboratorios nacionales de referencia que participan en el Programa Latinoamericano de Control de Calidad en Bacteriología y Resistencia a los Antimicrobianos (LA-EQAS) para detectar mecanismos de resistencia emergentes, a saber: resistencia de enterobacterias a carbapenemes por presencia de Klebsiella pneumoniae carbapenemasa (KPC); resistencia de enterobacterias a carbapenemes por presencia de metalobetalactamasas (MBL) tipo IMP, y resistencia intermedia a vancomicina de aislamientos de Staphylococcus aureus (VISA). Métodos. Se enviaron los siguientes tres aislamientos a los 17 laboratorios participantes del LA-EQAS: Klebsiella pneumoniae OPS-161 productor de KPC, Enterobacter cloacae OPS-166 productor de IMP y S. aureus OPS-165 con resistencia intermedia a vancomicina. Se evaluó la interpretación de las pruebas de sensibilidad y detección del mecanismo de resistencia y el tamaño de los halos de inhibición (método de difusión por discos) o valor de la concentración inhibitoria mínima (CIM). Resultados. La concordancia en la detección de los mecanismos de resistencia fue de 76,4%, 73,3% y 66,7% con respecto a la cepas K. pneumoniae OPS-161, E. cloacae OPS-166 y S. aureus OPS-165, respectivamente. La concordancia entre las zonas de inhibición obtenidas por los laboratorios participantes y los rangos establecidos por el laboratorio coordinador fue aceptable en los tres aislamientos, ya que alcanzó 90,8%, 92,8% y 88,9%, respectivamente, para cada cepa. Conclusiones. La concordancia global en la detección de los mecanismos de resistencia KPC, MBL y VISA fue de 72,1%. Consideramos que los laboratorios nacionales de referencia de América Latina son capaces de reconocer estos mecanismos de resistencia emergentes y se espera que en el futuro la concordancia alcance su nivel máximo.

Objective. To evaluate the capability of 17 national reference laboratories participating in the Latin American Quality Control Program in Bacteriology and Antibiotic Resistance (LA-EQAS) to detect emerging resistance mechanisms— namely: resistance of enterobacteria to carbapenems due to the presence of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) and metallo-beta-lactamase (MBL) type IMP, and intermediate resistance of Staphylococcus aureus isolates to vancomycin (vancomycinintermediate resistant S. aureus—VISA). Methods. The following three isolates were sent to the 17 participating LA-EQAS laboratories: KPC-producing Klebsiella pneumoniae PAHO-161, IMP-producing Enterobacter cloacae PAHO-166, and S. aureus PAHO-165 with intermediate resistance to vancomycin. Performance of each of the following operations was evaluated: interpretation of sensitivity tests, detection of the resistance mechanism, and assessment of either inhibition halo size (disk diffusion method) or minimum inhibitory concentration (MIC). Results. Concordance in the detection of resistance mechanisms was 76.4%, 73.3%, and 66.7% for the K. pneumoniae PAHO-161, E. cloacae PAHO-166, and S. aureus PAHO- 165 strains, respectively. Concordance between the inhibition areas observed by the participating laboratories and the ranges established by the coordinating laboratory was acceptable for all three isolates, at 90.8%, 92.8%, and 88.9%, respectively. Conclusions. Overall concordance in on the detection of KPC, MBL, and VISA resistance mechanisms was 72.1%. We consider the national reference laboratories in Latin America capable of recognizing these emerging resistance mechanisms and expect that maximum levels of concordance will be reached in the future.

Criterios de ensayo, interpretación e informe de las pruebas de sensibilidad a los antibióticos en los bacilos gram negativos no fermentadores de importancia clínica: recomendaciones de la Subcomisión de Antimicrobianos de la Sociedad Argentina de Bacteriología, Micología y Parasitología Clínicas, Asociación Argentina de Microbiología / Antimicrobial susceptibility testing in clinically relevant non-fermenting gram-negative bacilli: recommendations from the Antimicrobial Agents Subcommittee of the Sociedad Argentina de Bacteriología, Micología y Parasitología Clínicas, Asociación Argentina de Microbiología

En este documento se dan a conocer una serie de recomendaciones para el ensayo, la lectura, la interpretación y el informe de las pruebas de sensibilidad a los antimicrobianos para los bacilos gram negativos no fermentadores (BGNNF) que se aíslan en humanos. Se adoptaron como base las recomendaciones internacionales, las de la Subcomisión de Antimicrobianos de la Sociedad Argentina de Bacteriología, Micología y Parasitología Clínicas y las de un grupo de expertos invitados. Se incluye, además, la nomenclatura actualizada de los BGNNF y la descripción de algunas de sus características individuales, de sus resistencias naturales o habituales a los antimicrobianos de uso clínico y de los mecanismos responsables de tales resistencias. También se indican los agentes antimicrobianos que se deberían ensayar frente a las distintas especies, con la especificación de cuáles deberían ser informados, y su ubicación estratégica en las placas de cultivo para poder detectar los mecanismos de resistencia más frecuentes y relevantes. Por último, se detallan los métodos de detección y de confirmación fenotípica de la presencia de b-lactamasas emergentes en Argentina, como las carbapenemasas clases A y B.

This document contains the recommendations for antimicrobial susceptibility testing of the clinically relevant non-fermenting gram-negative bacilli (NFGNB), adopted after conforming those from international committees to the experience of the Antimicrobial Agents Subcommittee members and invited experts. This document includes an update on NFGNB classification and description, as well as some specific descriptions regarding natural or frequent antimicrobial resistance and a brief account of associated resistance mechanisms. These recommendations not only suggest the antimicrobial drugs to be evaluated in each case, but also provide an optimization of the disk diffusion layout and a selection of results to be reported. Finally, this document also includes a summary of the different methodological approaches that may be used for detection and confirmation of emerging b-lactamases, such as class A and B carbapenemases.

Caracterización molecular de Klebsiella pneumoniae y Enterobacter cloacae productoras de ß-lactamasas de espectro extendido tipo SHV-5 en una unidad de cuidados intensivos neonatal de Lima / Molecular characterization of extended-spectrum type SHV-5 ß-Lactamases producing Klebsiella pneumoniae and Enterobacter cloacae in a neonatal intensive care unit in Lima

Objetivo: Determinar los mecanismos implicados en la transmisión y resistencia antimicrobiana de aislamientos hospitalarios de Klebsiella pneumoniae y Enterobacter cloacae. Materiales y métodos: Se determinó la diversidad genética de 10 aislamientos bacterianos provenientes de pacientes hospitalizados y muestras ambientales procedentes de una unidad de cuidados intensivos de neonatos de un hospital de Lima utilizando el patrón de banda de ADN ribosomal y plasmídico. Posteriormente, se caracterizó la resistencia antimicrobiana y sus principales factores utilizando electroforesis de punto isoeléctrico, Southern Blotting y PCR. Finalmente se evaluó la capacidad de transferencia de la resistencia mediante ensayos de conjugación bacteriana. Resultados: Todos los aislamientos de K. pneumoniae y E. cloacae presentaron el mismo perfil plasmídico. Los aislamientos de E. cloacae presentaron un mismo patrón genético, por el contrario se encontraron cuatro genotipos distintos de K. pneumoniae altamente relacionados. Todos los aislamientos produjeron ßlactamasa de especto extendido Tipo SHV-5 transferible a otras especies. Conclusiones: El estudio sugiere que la diseminación de estas bacterias en los neonatos pudo haber sido favorecida por un inadecuado manejo asistencial, una defectuosa conservación de leche para el consumo neonatal y el indiscriminado uso de antibióticos, el cual generó una activa transmisión de genes responsables de la resistencia antimicrobiana