Identificación y caracterización de herramientas para evaluar la alergia a las penicilinas: Revisión estructurada / Identification and characterization of tools used to assess penicillin allergy: structured review

Introducción: Las reacciones alérgicas son uno de los problemas de seguridad más graves asociadas al uso de medicamentos, siendo la alergia a los antibióticos betalactámicos la más prevalente. Las pruebas de alergia a las penicilinas pueden ayudar a identificar pacientes hospitalizados y ambulatorios que podrían tolerar y usar de manera segura este grupo de antibióticos y evitar rótulos que limiten el uso de antibióticos betalactámicos por tiempo indefinido. Objetivo: Identificar las herramientas disponibles en la literatura para valorar el antecedente de alergia a las penicilinas y proponer una herramienta que consolide la información extraída. Metodología: Revisión estructurada en PubMed/MEDLINE entre 1 junio 2015 hasta 30 noviembre 2022, utilizando los términos MeSH: (((“skin tests”[MeSH Terms]) OR (“skin irritancy tests”[MeSH Terms])) AND (“penicillins”[All Fields])) AND (“drug hypersensitivity”[MeSH Terms]). Publicaciones en inglés y español con acceso a texto completo y estudios realizados en humanos, sobre herramientas disponibles para evaluar la alergia a penicilinas fueron incluidos. Resultados: Se identificaron201 artículos, de los cuales se incluyeron 108. Dentro de las herramientas para evaluar la alergia a las penicilinas se identificaron: a) pruebas in vivo: pruebas cutáneas, pruebas de provocación oral, pruebas del parche; y b) pruebas in vitro: pruebas de IgE específica, determinación de triptasa, histamina. De los 1181 pacientes reportados con alergia a las penicilinas, sólo el 2 % de ellos se confirmó la presencia de alergia. Conclusión: Las pruebas cutáneas y de provocación oral sumado a algunas combinaciones in vivo/in vitro, fueron las herramientas más utilizadas para evaluar la alergia a las penicilinas. (AU)

Introduction: Allergic reactions are one of the most serious safety problems associated with the use of medications, with allergy to beta-lactam antibiotics being the most prevalent. In fact, the American Academy of Allergy, Asthma and Immunology (AAAAI) states that penicillin allergy testing can help identify inpatients and outpatients who could safely tolerate and use this group of antibiotics and avoid labels that limit the use of beta-lactam antibiotics indefinitely. Objective: To identify the tools available in the literature to assess the history of allergy to penicillins and propose a tool that consolidates the information extracted. Methodology: Structured review on PubMed/MEDLINE between June 1, 2015 until November 30, 2022; using the search terms MeSH: (((“skin tests”[MeSH Terms]) OR (“skin irritancy tests”[MeSH Terms])) AND (“penicillins”[All Fields])) AND (“drug hypersensitivity”[MeSH Terms]). Papers in English and Spanish with access to full text and human trials, regarding available tools used to evaluate penicillin allergies were included. Results: A total of 201 articles were identified, of which after an independent evaluation, 108 were included. Among the tools to evaluate penicillin allergy, in vivo tests were identified: skin tests, oral provocation tests, patch tests and in vitro tests: specific IgE tests, determination of tryptase, histamine, T lymphocytes and basophilic activation tests. Of the patients (1181) reported with penicillin allergy, 905 (77 %) had their allergy assessed with skin testing or oral challenge tests, and only 2 % of them had a confirmed allergic reaction. Conclusion: Skin tests and oral provocation tests added to some in vivo/in vitro combinations were the most used tools to evaluate penicillin allergy. (AU)

Reconstrucción ancestral de una beta-lactamasa y comparativa con sus homólogos actuales / Ancestral reconstruction of a beta-lactamase and comparison with its extant proteins

Las β-lactamasas son proteínas de origen bacteriano que se caracterizan por hidrolizar los antibióticos β-lactámicos, confiriendo resistencia microbiana ante estos. Son una familia heterogénea de proteínas muy relevantes desde el punto de vista sanitario debido a la facilidad que presentan para adquirir resistencia a nuevos fármacos por su alta capacidad de evolución. La evolución in vitro de estas proteínas ha servido, no solo para desarrollar su caracterización y mejorar su conocimiento, sino como una nueva línea de investigación que permite identificar de manera predictiva residuos implicados en la adquisición de resistencia frente antibióticos. Al mismo tiempo, el método de reconstrucción ancestral de proteínas se ha revelado como una herramienta novedosa y útil para comprender la evolución de las β- lactamasas y entender algunas de sus características como es su promiscuidad. En este trabajo, se ha realizado un estudio de β-lactamasas ancestrales reconstruidas a partir de la filogenia de β-lactamasas existentes de clase A. De las cuatro proteínas ancestrales estudiadas, se ha obtenido una que es funcional y se ha comparado su actividad hidrolítica con la de cuatro de sus homólogos actuales frente a ocho fármacos β-lactámicos. Se ha comprobado que esta proteína ancestral tiene una actividad frente a antibióticos más generalista que cualquier de las proteínas actuales estudiadas. Además, la proteína ancestral activa mostró más resistencia frente a uno de los fármacos utilizados que el resto de β-lactamasas existentes. Finalmente se han discutido estos resultados y a partir de ellos se argumenta por qué las secuencias ancestrales reconstruidas pueden ser un punto de partida muy atractivo a la hora de realizar evolución dirigida de proteínas para la obtención de proteínas de interés biotecnológico.(AU)

The β-lactamases are proteins of bacterial origin that are characterized by hydrolyzing antibiotics β-lactams, conferring microbial resistance against them. They are a heterogeneous family of proteins very relevant from a health point of view due to the ease they present to acquire resistance to new drugs due to their high capacity for evolution. The in vitro evolution of these proteins has served not only to develop their characterization and improve their knowledge, but as a new line of research that allows to predictively identify residues involved in the acquisition of antibiotic resistance. At the same time, the method of ancestral protein reconstruction has been revealed as a novel and useful tool to understand the evolution of β-lactamases and understand some of their characteristics such as their promiscuity. In this work, a study of ancestral β-lactamases reconstructed from the phylogeny of existing class A β-lactamases has been carried out. Of the four ancestral proteins studied, one has been obtained that is functional and has compared its hydrolytic activity with that of four of its current counterparts against eight β-lactam drugs. This ancestral protein has been shown to have a more generalistic antibiotic activity than any of the current proteins studied. In addition, the active ancestral protein showed more resistance to one of the drugs used than the rest of β-lactamases existing. Finally these results have been discussed and from them it is argued why reconstructed ancestral sequences can be a very attractive starting point when it comes to direct evolution of proteins for obtaining proteins of biotechnological interest.(AU)

Sensibilidad disminuida a los antibóticos Beta-Lactamicos en estreptococos Beta-Hemolíticos / Decreased sensitivity to beta-lactam antibiotics in beta-hemolytic streptococci

Últimamente, se están detectando mutaciones en las proteínas ligadoras de penicilina (PBP) de los estreptococos beta-hemolíticos que corresponden a sitios que en Streptococcus pneumoniae han determinado sensibilidad disminuida a los antibióticos beta-lactámicos. Primero, se describieron cepas con sensibilidad intermedia a penicilina en Streptococcus agalactiae (estreptococos del grupo B), luego en Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (mayormente grupos C y G) y, más recientemente, cepas con sensibilidad disminuida a aminopenicilinas y cefalosporinas de tercera generación en Streptococcus pyogenes (grupo A). El costo biológico de estas modificaciones nos permite pensar que los niveles de resistencia no han de ser tan elevados como para comprometer por ahora la efectividad clínica de los beta-lactámicos (AU)

Recently, mutations in penicillin-binding proteins (PBPs) of beta-hemolytic streptococci have been detected corresponding to sites that in Streptococcus pneumoniae have been determined to have decreased sensitivity to beta-lactam antibiotics. First, strains with intermediate sensitivity to penicillin were described in Streptococcus agalactiae (group B streptococci), subsequently in Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (mainly groups C and G) and, more recently, strains with decreased sensitivity to third-generation aminopenicillins and cephalosporins were found in Streptococcus pyogenes (group A). The biological cost of these modifications suggests that, for now, resistance levels are not high enough to compromise the clinical effectiveness of beta-lactams (AU)

Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae productoras de betalactamasas de espectro extendido en un hospital de La Habana

RESUMEN Introducción: En microorganismos gramnegativos la producción de enzimas betalactamasas es el mecanismo más común de resistencia. Las de espectro extendido constituyen un grupo importante por su capacidad de inactivar las cefalosporinas de tercera y cuarta generación y el aztreonam. Su detección es vital para indicar el tratamiento óptimo y las medidas de aislamiento que eviten la dispersión de los microorganismos que las portan. Objetivos: Determinar la incidencia y principales características de los aislados de Escherichiacoli y Klebsiellapneumoniae productores de betalactamasas de espectro extendido en muestras no urogenitales. Métodos: Estudio transversal realizado en el hospital "Salvador Allende" durante el año 2017. Se determinó la frecuencia de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae productoras de betalactamasas de espectro extendido, su procedencia según servicio del hospital, tipo de muestra clínica, y su sensibilidad antimicrobiana. La identificación de betalactamasas de espectro extendido se hizo por el método de doble disco de Jarlier. Resultados: Fueron productores de betalactamasas de espectro extendido 46 y 50 % de aislados de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae, respectivamente. La mayoría provenían de muestras de las salas del Instituto de Angiología, el antimicrobiano con mayor efectividad fue el meropenem, la sensibilidad al resto de los antimicrobianos estuvo por debajo de 80 % y no hubo aislados sensibles a las cefalosporinas de tercera generación. Conclusiones: Se demuestra una alta incidencia de aislados de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae productores de betalactamasas de espectro extendido en el Hospital "Salvador Allende" de La Habana, más marcada en las salas del Instituto de Angiología y en muestras de piel.

ABSTRACT Introduction: Beta-lactamase production is the most common resistance mechanism in gram-negative microorganisms. Extended-spectrum beta-lactamases are an important group of enzymes capable of inactivating third- and fourth-generation cephalosporins and aztreonam. Their detection is important to indicate the optimum treatment as well as isolation measures aimed at preventing the spread of carrier microorganisms. Objectives: Determine the incidence and main characteristics of isolates of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae from non-urogenital samples. Methods: A cross-sectional study was conducted at Salvador Allende hospital during the year 2017. Determination was made of the frequency of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae, their origin by hospital service, the type of clinical sample and their antimicrobial sensitivity. Identification of extended-spectrum beta-lactamases was based on the Jarlier double disc method. Results: Of the total Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates studied, 46% and 50%, respectively, were extended-spectrum beta-lactamase producers. Most had been obtained from samples taken in wards of the Institute of Angiology; the most effective antimicrobial was meropenem; sensitivity to the remaining antimicrobials was below 80%; no isolates were sensitive to third-generation cephalosporins. Conclusions: A high incidence was found of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates at Salvador Allende Hospital in Havana, more noticeably in Institute of Angiology wards and skin samples.

Actividad comparativa in vitro de doripenem y otros carbapenemicos frente a pseudomonas aeruginosa aisladas en el laboratorio de microbiología del hospital Vargas de Caracas / Comparative in vitro activity of dorypenem and other carbapenems in pseudomonas aeruginosa isolates on Vargas Caracas Hospital´s Microbiology

Los ensayos de cuantificación de ARN plasmáticos de VIH-1 son importantes para el control de pacientes infectados, así como el monitoreo de la respuesta a la terapia antirretroviral. Por lo tanto, los ensayos comerciales empleados para este propósito deben presentar buena correlación entre si, para dar lugar al manejo terapéutico apropiado. El objetivo del estudio consistió en correlacionar los resultados obtenidos mediante el ensayo de amplificación de señal (bDNA) y PCR en tiempo real (RT-PCR), ambas casas comerciales aprobadas por la FDA y con diferente diana de detección del VIH-1. La validación se realizó con 180 muestras clínicas de pacientes referidos al INHRR. Los resultados fueron comparados con la subpoblación de linfocitos TCD4+ determinados mediante citometría de flujo. El análisis estadístico se realizó empleando el coeficiente de regresión lineal de Pearson (R2) y el valor de contraste de hipótesis con una significancia del 95 %, usando el programa SPSS Statistics v10.0. Se observó una buena correlación entre los ensayos (R2=0.961, p<0.05), siendo la RTPCR más sensible. Las diferencias cuantitativas de carga viral entre las técnicas ensayadas fue menor de 0.5 log10 copias/ml para el 89% de las muestras, y >1 log10 copias/ml solo en dos pacientes, no indicando necesariamente cambio terapéutico. Adicionalmente, se encontró una correlación inversa entre los linfocitos TCD4+ y carga viral del VIH-1 medida por bDNA (R2= 0.20, p<0.05) y RT-PCR (R2= 0.15, p<0.05). Los ensayos evaluados mostraron que ambas técnicas puedes ser empleadas indistintamente para el control de los pacientes VIH positivo.

The assay for quantification of plasma HIV-1 RNA are important for the control of patients infected, as well as the monitoring of the response to antiretroviral therapy. Therefore, the commercial assays used for this purpose must submit good correlation between to give place to the appropriate therapeutic management. In this study, we correlate the results obtained through the testing of signal amplification (bDNA) and real-time PCR (RT-PCR), two comercial technical approved by the FDA and with different targets of detection HIV-1. The validation was carried out with 180 clinical samples of patients referred to the INHRR. The results were compared with the subpopulation of lymphocytes TCD4+ determined by flow cytometry. The statistical analysis was performed using the program SPSS Statistics v10. It was observed good correlation between the tests studied (R2=0.961, p<0.05), with RT-PCR more sensitive. The quantitative differences in viral load between the techniques tested was less than 0.5 log10 copies/ml for the 89% of the samples, and >1 log10 copies/ml in only two patients. Additionally, it was found an inverse correlation between lymphocytes TCD4+ and viral load of HIV-1, measured by bDNA (R2= 0.20, p<0.05) and RT-PCR (R2= 0.15, p<0.05). Therefore, these assays can be employed for the patient control HIV.

Estudio in silico de bases moleculares en la actividad de antibióticos betalactámicos / In silico study of molecular bases in the betalactam antibiotics activity

La variedad de antibióticos betalactámicos es resultado de modificaciones en las cadenas laterales unidas a la base estructural de estos fármacos. Se realiza el análisis integral de propiedades estructurales y electrónicas, estudiadas in silico, de una muestra de antibióticos betalactámicos e inhibidores de las betalactamasas; con el objetivo de incrementar los conocimientos acerca de las bases estructurales que sustentan sus características farmacológicas. Se emplearon cálculos semiempíricos para optimizar las geometrías de 17 compuestos betalactámicos. Las propiedades moleculares se calcularon siguiendo la teoría del funcional de la densidad. Se analizaron las densidades de cargas atómicas y los orbitales de frontera. Los cálculos se ejecutaron en computadoras personales. Las propiedades calculadas mostraron variaciones que permitieron definir dos grupos de compuestos: uno para las monobactamas y los inhibidores de las betalactamasas, con menor planaridad en el anillo betalactámico y características electrónicas asociadas a una menor reactividad; el otro grupo está conformado por las penicilinas, cefalosporinas y carbapenemas, más planas, estables estructuralmente y potencialmente más reactivas. Los parámetros estructurales del anillo betalactámico y la densidad de carga positiva del carbono carbonílico, sitio de reacción, no tuvieron variaciones significativas como consecuencia de las modificaciones en las cadenas laterales. El ceftobiprole, cefalosporina de quinta generación, se diferencia del resto de los betalactámicos estudiados por la disposición espacial de las cadenas laterales, con una estructura tridimensional más alargada, a partir de la cual es más fácil el acceso hasta el carbono carbonílico, potenciando una mayor actividad antibacteriana (AU)

La variedad de antibióticos betalactámicos es resultado de modificaciones en las cadenas laterales unidas a la base estructural de estos fármacos. Se realiza el análisis integral de propiedades estructurales y electrónicas, estudiadas in silico, de una muestra de antibióticos betalactámicos e inhibidores de las betalactamasas; con el objetivo de incrementar los conocimientos acerca de las bases estructurales que sustentan sus características farmacológicas. Se emplearon cálculos semiempíricos para optimizar las geometrías de 17 compuestos betalactámicos. Las propiedades moleculares se calcularon siguiendo la teoría del funcional de la densidad. Se analizaron las densidades de cargas atómicas y los orbitales de frontera. Los cálculos se ejecutaron en computadoras personales. Las propiedades calculadas mostraron variaciones que permitieron definir dos grupos de compuestos: uno para las monobactamas y los inhibidores de las betalactamasas, con menor planaridad en el anillo betalactámico y características electrónicas asociadas a una menor reactividad; el otro grupo está conformado por las penicilinas, cefalosporinas y carbapenemas, más planas, estables estructuralmente y potencialmente más reactivas. Los parámetros estructurales del anillo betalactámico y la densidad de carga positiva del carbono carbonílico, sitio de reacción, no tuvieron variaciones significativas como consecuencia de las modificaciones en las cadenas laterales. El ceftobiprole, cefalosporina de quinta generación, se diferencia del resto de los betalactámicos estudiados por la disposición espacial de las cadenas laterales, con una estructura tridimensional más alargada, a partir de la cual es más fácil el acceso hasta el carbono carbonílico, potenciando una mayor actividad antibacteriana (AU)

Klebsiella pneumoniae como patógeno intrahospitalario: epidemiología y resistencia / Klebsiella pneumoniae as a nosocomial pathogen: epidemiology and drug resistance

La resistencia bacteriana es un problema serio, de magnitud creciente y presentación universal, que reviste gran importancia, especialmente en los ambientes hospitalarios; los microorganismos más frecuentemente aislados de pacientes con infecciones intrahospitalarias son Staphylococcus aureus y Escherichia coli. En Medellín, sin embargo, Klebsiella pneumoniae ha cobrado gran importancia en años recientes debido a su gran incremento como agente causal de ese tipo de infecciones, lo que motiva esta revisión. Se incluyen los siguientes aspectos: microbiología, epidemiología, diseminación, resistencia a los beta-lactámicos y sus mecanismos, impacto clínico e importancia del problema en la ciudad.

Worldwide, bacterial resistance is an increasingly serious problem, especially in hospital environments. Staphylococcus aureus and Escherichia coli are the most frequently isolated microorganisms in patients with nosocomial infections. In Medellín, Colombia, however, Klebsiella pneumoniae has become increasingly important in this kind of infection, for which reason this review was carried out. It includes the following aspects: microbiology, epidemiology, dissemination, resistance to betalactamic antibiotics and its mechanisms, clinical impact and importance of the problem in this city.

Determinación de la calidad composicional y de residuos antibióticos betalactámicos en leche cruda expendida en el sector urbano del municipio de ipiales

El estudio se realizó con el fin de determinar la calidad composicional e higiénica de la leche cruda que consumen los habitantes de la zona urbana del municipio de Ipiales. Se determinó el porcentaje de muestras que no cumplen con las características óptimas para su comercialización y el porcentaje de muestras positivas a residuos de antibióticos betalactámicos. En la zona urbana del municipio de Ipiales, existen 180 expendedores ambulantes reportados, de leche cruda, Para calcular el tamaño de la muestra se aplicó la fórmula estadística de Blaha, con un nivel de confianza del 95%, con un error máximo admitido del 10% lo cual dio un total de 96 muestras, las cuales se procesaron en el laboratorio de análisis lácteo de la empresa Alquería de la ciudad de Ipiales. Los resultados que se obtuvieron en este estudio determinaron que ninguna de las muestras tomadas a los diferentes expendedores, cumplen totalmente con los requisitos en calidad composicional (decreto 616 de 2006 del Ministerio de la protección Social) e higiénica (decreto 2838 del 2006 sobre las características óptimas de la leche cruda) necesarios para asegurar un consumo inocuo de este producto. Para la presencia de antibióticos betalactámicos con SNAP test, el 5,2% de las muestras resultaron positivas y el 94,8% fueron negativas. La adición de neutralizantes en este estudio fue del 0%. En cuanto a la detección de adulterantes se encontró un 2% que corresponde a la adición de harinas.

The study was conducted to determine the compositional and hygienic quality of raw milk consumed by inhabitants of the urban area in the town of Ipiales. The percentage of samples that do not meet the optimal characteristics for marketing and the percentage of positive samples for beta-lactam antibiotic residues were determined. There are 180 reported raw milk sellers in the urban area of the municipality of Ipiales. To calculate the size of the sample the statistical formula Blaha was applied with a 95% of reliability and a maximum error of 10%. 96 not homogenized samples of raw milk, sold in the area were collected and later processed in the milk laboratory of “Alqueria” in Ipiales. The results obtained in this study determined that none of the samples of raw collected from different vendors complies with all quality (decree 616 of 2006 from the Ministry of Social protection) and hygienic requirements (decree 2838, 2006 concerned with the best characteristics of raw milk) necessary to ensure that the human consumption of this product is harmless. 5, 2% of the samples were positive for the presence of beta-lactam antibiotics with Snap test, while 94, 8% tested negative. The addition of neutralizers in this study was 0%. Additionally, it was found that regarding the detection of adulterants 2% corresponded to the addition of flour.