Download Eficacia antimicrobiana

Document related concepts

Cefalosporina wikipedia , lookup

Transcript
ARTÍCULO ORIGINAL
Eficacia antimicrobiana de un
apósito de alginato con plata
frente a un amplio espectro de
cepas clínicamente relevantes
aisladas de heridas
Steven L Percival, Will Slone, Sara Linton, Tyler Okel, Linda Corum, John G
Thomas
Percival SL, Slone W, Linton S, Okel T, Corum L, Thomas JG. The antimicrobial efficacy of a silver alginate dressing
against a broad spectrum of clinically relevant wound isolates. Int Wound J 2011; 8:237–243
RESUMEN
Los apósitos impregnados en plata desempeñan un papel en la reducción de la carga microbiológica en la herida.
Por tanto, es imperativo que los apósitos antimicrobianos sean eficaces frente a un amplio espectro de microorganismos clínicamente relevantes. Por ello, el objetivo de este estudio fue determinar la eficacia antimicrobiana de un
apósito de alginato de plata frente a 115 cepas aisladas de forma habitual a partir de heridas de pacientes del
Hospital Universitario de West Virginia. Se calcularon las zonas de inhibición corregidas (ZIC) normalizadas de
todos los aislados clínicos. Se observó que el apósito de alginato de plata inhibía el crecimiento de todos los
microorganismos analizados. En concreto, el apósito de alginato de plata inhibió el crecimiento de Candida
albicans y levaduras con ZIC de 3 – 11,5 mm. Todas las cepas de Staphylococcus aureus resistente a meticilina
(SARM) fueron sensibles al apósito de alginato de plata con ZIC comprendidas entre 3 y 7,8 mm. También fue
evidente la sensibilidad al apósito de alginato de plata de S. aureus y los enterococos resistentes a vancomicina.
Las ZIC de Enterococcus faecium y Viridans streptococcus fueron de 4,25 mm y 9,8 mm, respectivamente. Las
bacterias que demostraron una mayor tolerancia a la plata iónica fueron Enterobacter cloacae y Acinetobacter
baumannii. Por el contrario, los microorganismos más sensibles a la plata iónica fueron algunas cepas de estafilococos, Viridans streptococcus y Candida albicans. Se observó que ningún aislado resistente a antibióticos identificado según el sistema de clasificación de Kirby Bauer empleado por el CLSI (Clinical Laboratory Standards Institute)
fue resistente a la plata iónica. Cuando se cultivó un número escogido de microorganismos en el estado fenotípico
de biopelícula, se observó una mayor tolerancia a la plata en comparación con sus homólogos que no se encontraban en un estado de biopelícula. En general, este estudio ha demostrado la amplia actividad antimicrobiana de un
apósito de alginato con plata frente a cepas obtenidas de heridas cultivadas, formando biopelículas y sin formarlas.
Este resultado es clínicamente relevante, puesto que los estados fenotípicos de biopelícula y sin formación de
biopelícula de los microorganismos son obvios en las heridas y, por tanto, importantes en el retraso de la cicatrización. Por consiguiente, es imprescindible que los apósitos antimicrobianos sean activos frente a microorganismos
en ambos estados fenotípicos.
Palabras clave: Alginate • Biofilm • Infection • Silver • Wound
Autores: SL Percival, PhD, catedrático honorario, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University,
Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU., y Research and Innovation, Advanced Medical Solutions, Winsford, Cheshire,
Reino Unido; W Slone, MS, investigador, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm
Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU.; S Linton, MS, investigador, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West
Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU.; T Okel, MS, investigador, Departamento de Patología, Health
Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU.; L Corum, MS, investigador, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown, WV, EE. UU.; JG Thomas,
PhD, catedrático, Departamento de Patología, Health Sciences Center, West Virginia University, Biofilm Laboratory, Morgantown,
WV, EE. UU.
Dirección para correspondencia: SL Percival, PhD, Director de Research and Innovation, Advanced Medical Solutions,
Winsford, Cheshire, Reino Unido .
Correo electrónico: [email protected]
 2011 The Authors
 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc
•
International Wound Journal
•
Vol 8 No 3
237
The antimicrobial efficacy of silver alginate
INTRODUCCIÓN
Puntos clave
• La eficacia de los antimicrobia-
•
•
•
•
•
•
•
•
nos sobre las biopelículas en
heridas es de suma importancia,
porque hoy en día se considera
que estas retrasan la cicatrización
En consecuencia, la ruptura y el
control de las biopelículas en
heridas crónicas constituye un
requisito fundamental de la
"estrategia para el manejo de
heridas"
Los apósitos impregnados en
plata son eficaces frente a
bacterias resistentes a la plata y
a antibióticos
Asimismo, su utilización se ha
asociado a una mayor velocidad
de cicatrización de las heridas
En este estudio, el objetivo fue
evaluar la eficacia antimicrobiana de un apósito de alginato de
plata frente a cepas clínicas
aisladas utilizando métodos de
detección preliminar (zona de
inhibición corregida [ZIC])
No obstante, reconocemos las
limitaciones del método de
determinación de la ZIC para la
detección de la eficacia antimicrobiana, especialmente la falta
de una verdadera actividad
microbicida según se ha indicado en otros estudios, y, por
este motivo, también realizamos
el ensayo de la ZIC en biopelículas de poloxámero
Nuestro objetivo fue ampliar
nuestros conocimientos acerca
de la actividad antimicrobiana
de un apósito de alginato de
plata mediante la investigación
de su amplio espectro de actividad en microorganismos tanto
planctónicos como sésiles
Nuestra hipótesis fue que el
apósito de alginato de plata
seguiría siendo eficaz, con
independencia de la composición de la pared celular seleccionada (grampositiva y gramnegativa), la categoría en cuanto a la
resistencia a antibióticos y el
fenotipo en biopelícula, frente a
los microorganismos habitualmente aislados de heridas
En este estudio se evaluaron en
total 115 cepas microbianas
aisladas en la práctica habitual
en 108 pacientes con heridas
infectadas de la unidad de
cuidados intensivos
238
Las heridas crónicas constituyen un problema
global, independientemente de fronteras
geográficas y socioeconómicas. Solo en EE.
UU., las heridas crónicas afectan a 5,7 millones
de pacientes al año y tienen un coste superior a
20 000 millones de dólares anuales. Se prevé
que la incidencia y la prevalencia de las
heridas crónicas aumenten, dada la fisiopatología de la enfermedad y el envejecimiento de
las poblaciones afectadas (1).
La reparación de una herida implica la
coordinación de una serie de procesos biológicos diferentes, como la inflamación, la angiogénesis, el desarrollo de tejido de granulación y la
remodelación celular, que culminan en la
formación de una herida cicatrizada. No
obstante, la evolución de una herida hasta su
cicatrización se ve obstaculizada por diversos
factores, especialmente la colonización de la
herida por microorganismos. El aumento de la
carga microbiológica en la herida y el incremento de la virulencia y patogenicidad bacterianas
tienen un efecto significativo en la probabilidad
de infección de la herida (2). Ello se debe a que
múltiples microorganismos en una herida
producen una serie de factores perjudiciales
para la cicatrización, como toxinas, enzimas y
citocinas proinflamatorias (3).
Algunos
microorganismos
comunes
aislados habitualmente a partir de heridas son
Staphylococcus aureus, las bacterias del género
Corynebacterium, Candida albicans y Pseudomonas aeruginosa (4). No obstante, las heridas
crónicas están colonizadas por una microbiota
diversa que afecta a la velocidad de cicatrización e intensifica el riesgo de infección. Los
microorganismos detectados en una herida
existen en estados fenotípicos de plancton y
biopelícula (2). Por tanto, los antimicrobianos
empleados para el tratamiento de las infecciones de heridas crónicas o la prevención de una
infección deben presentar actividad frente a
microorganismos en ambos estados fenotípicos, puesto que la tolerancia a los antimicrobianos es significativamente diferente (5). Concretamente, la eficacia de los antimicrobianos
sobre las biopelículas en heridas es de suma
importancia, porque hoy en día se considera
que estas retrasan la cicatrización (6–9). En
consecuencia, la ruptura y el control de las
biopelículas en heridas crónicas constituye un
requisito fundamental de la "estrategia para el
manejo de heridas" (10).
Los antimicrobianos, como la plata iónica,
tienen una capacidad confirmada de destruir
microorganismos e inhibir su crecimiento
cuando están presentes en un apósito y a su
alrededor (6,11,12). Varios estudios in vitro
recientes han confirmado que algunos apósitos
de plata son eficaces frente a las biopelículas
(13–17). Además, los apósitos impregnados en
plata son eficaces frente a bacterias resistentes
a la plata y a antibióticos (18). Asimismo, su
utilización se ha asociado a una mayor velocidad de cicatrización de las heridas (19).
En este estudio, el objetivo fue evaluar la
eficacia antimicrobiana de un apósito de
alginato de plata frente a cepas clínicas
aisladas utilizando métodos de detección
preliminar (zona de inhibición corregida
[ZIC]). Se empleó el método de difusión en
disco para el análisis de sensibilidad microbiana porque se consideró una forma fiable,
económica y sencilla de realizar una detección
rápida de un gran número de microorganismos (20). No obstante, reconocemos las limitaciones del método de determinación de la ZIC
para la detección de la eficacia antimicrobiana
(21), especialmente la falta de una verdadera
actividad microbicida según se ha indicado en
otros estudios (22), y, por este motivo, también
realizamos el ensayo de la ZIC en biopelículas
de poloxámero (15). El poloxámero es un
copolímero dibloque de polioxietileno y polioxipropileno que se emplea para inducir un
estado fenotípico de biopelícula en los
microorganismos (23, 24). Gilbert y colaboradores han sugerido que los hidrogeles de
poloxámero constituyen un método fiable y
reproducible para analizar la eficacia de los
antimicrobianos en biopelículas (23). Las
bacterias cultivadas en poloxámero imitan
muchas de las propiedades de las bacterias que
crecen en biopelículas, incluida la resistencia a
los antibióticos (15, 23–28).
Junto con estudios previos (12, 29, 30),
nuestro objetivo fue ampliar nuestros conocimientos acerca de la actividad antimicrobiana
de un apósito de alginato de plata mediante la
investigación de su amplio espectro de actividad en microorganismos tanto planctónicos
como sésiles. Nuestra hipótesis fue que el
apósito de alginato de plata seguiría siendo
eficaz, con independencia de la composición
de la pared celular seleccionada (grampositiva
y gramnegativa), la categoría en cuanto a la
resistencia a antibióticos y el fenotipo en
biopelícula, frente a los microorganismos
habitualmente aislados de heridas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Microorganismos analizados
Las cepas microbianas utilizadas en este
estudio fueron cepas clínicas aisladas, amablemente donadas por el Hospital Universitario
de West Virginia, EE. UU. En este estudio se
evaluaron en total 115 cepas microbianas
aisladas en la práctica habitual en 108 pacientes con heridas infectadas de la unidad de
cuidados intensivos.
 2011 The Authors
 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc
The antimicrobial efficacy of silver alginate
Tabla 1 Cepas clínicas aisladas de heridas incluidas en este
estudio
Microorganismo
Bacterias grampositivas
SARM
Staphylococcus aureus
ERV
Enterococcus faecium resistente a vancomicina
Enterococcus faecium
Streptococcus pneumoniae
Género Streptococcus grupo C
Género Streptococcus β-hemolítico grupo A
Género Streptococcus β-hemolítico grupo B
Género Streptococcus β-hemolítico grupo C
Género Listeria
Staphylococcus lugdenensis
Estafilococos coagulasa negativos
Viridans Streptococcus
Bacterias gramnegativas
Pseudomonas aeruginosa
Bacilos gramnegativos
Enterobacter cloacae
Acinetobacter baumannii
Género Acinetobacter
Género Aeromonas
Citrobacter freundii
Escherichia coli
Klebsiella pneumoniae
Género Salmonella
Serratia marcescens
Stenotrophomonas maltophilia
Levaduras
Candida albicans
Otras levaduras
Total
N.º analizado
26
11
16
2
2
1
1
2
1
1
1
1
3
1
13
4
1
1
2
1
2
3
1
1
2
1
9
5
115
SARM, Staphylococcus aureus resistente a meticilina; ERV,
enterococos resistentes a vancomicina.
En la Tabla 1 figuran la diversidad y el
número de cepas clínicas aisladas incluidas en
este estudio. Todos los microorganismos se
mantuvieron en cultivos congelados a −80 ºC.
Antes de su utilización en este estudio, los
cultivos fueron restablecidos en TSB (caldo de
triptona y soja) y se evaluó su pureza mediante
siembra en agar Mueller Hinton.
Apósitos analizados
Los apósitos evaluados en este estudio fueron
uno de alginato de plata (AMS, Winsford,
Reino Unido) uno de gasa sin plata, y uno de
hidrofibra sin plata (ConvaTec, Flintshire,
Reino Unido).
 2011 The Authors
 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc
Métodos de análisis
Procedimiento de siembra en placas (agar)
Cada microorganismo purificado y cultivado
hasta el día siguiente en placas de AMH se
añadió a 70 µl de TSB, se agitó en un vórtex (30
segundos) y posteriormente se inoculó en 5 ml
de Blood Bank Saline (0,85 %). A continuación, la
solución inoculada (con 1 × 106 UFC/ml de
cada microorganismo) se sembró (con un
hisopo estéril) en las placas de AMH mediante
las técnicas del Clinical Laboratory Standards
Institute (CLSI).
Procedimiento y método de análisis de la biopelícula
(poloxámero)
El modelo de análisis de biopelícula se puede
hallar en otros documentos publicados (13,15).
Podemos explicarlo brevemente diciendo que
el poloxámero fue incorporado al caldo Mueller
Hinton (CMH) a una concentración máxima del
30 % y refrigerado hasta el día siguiente (4 ºC).
A continuación, el poloxámero disuelto fue
sometido a autoclave y devuelto a la nevera.
Posteriormente se transfirió el poloxámero
licuado a placas de Petri. Cada placa de Petri se
incubó hasta el día siguiente a 37 ºC antes de la
inoculación. Tras la incubación del gel de
poloxámero, se inocularon las placas con una
suspensión microbiana de 1,0 × 106 UFC/ml.
La suspensión se extendió por la superficie de
las placas con gel de poloxámero para garantizar una cobertura completa.
Determinación de la ZIC
Todos los apósitos se cortaron en cuadrados de
1 x 1 cm, pretratados (embebiéndolos en
solución salina durante 30 segundos) y colocados en las placas de siembra con AMH o placas
de poloxámero inoculadas. Todas las placas
fueron incubadas durante 24 horas y, a
continuación, se determinó la ZIC. Tanto en las
placas de AMH como en las de poloxámero, la
ZIC se determinó midiendo la zona sin
crecimiento vertical y horizontalmente en
milímetros, para los apósitos experimental y de
control. La hidratación de las muestras de
apósitos puede hacer que los apósitos se
contraigan y aumente su altura; por tanto, la
ZIC se calculó restando las dimensiones del
apósito, vertical y horizontalmente, a la zona
sin crecimiento alrededor del apósito, obteniendo así un valor de la ZIC. Todos los análisis se
realizaron por duplicado.
Análisis estadístico
Para comparar las ZIC se empleó una prueba de
la t de Student. Todos los datos se analizaron
con el programa Microsoft Excel.
239
The antimicrobial efficacy of silver alginate
Tabla 2 Media de las ZIC para demostrar la eficacia del alginato de plata sobre cepas aisladas de heridas
Microorganismo
Número (clínico)
Levaduras
Candida albicans
Levaduras
Bacterias grampositivas
SARM
Staphylococcus aureus
Género Staphylococcus coagulasa negativos
ERV
Enterococcus faecium resistente a vancomicina
Enterococcus faecium
Género Streptococcus β-hemolítico grupo A
Género Streptococcus β-hemolítico grupo B
Género Streptococcus β-hemolítico grupo C
Género Streptococcus grupo C
Streptococcus pneumoniae
Staphylococcus lugdenensis
Género Listeria
Viridans Streptococcus
Bacterias gramnegativas
Pseudomonas aeruginosa
Acinetobacter baumannii
Género Acinetobacter
Género Aeromonas
Citrobacter freundii
Escherichia coli
Serratia marcescens
Género Salmonella
Stenotrophomonas maltophilia
Bacilos gramnegativos
Klebsiella pneumoniae
Enterobacter cloacae
Puntos clave
• Mediante el uso del método de
•
•
•
•
la ZIC se determinó que el
apósito de alginato de plata
presenta actividad antimicrobiana frente a una gran variedad de
cepas aisladas de heridas
Los resultados indican que el
apósito de alginato de plata pudo inhibir el crecimiento de todos
los microorganismos analizados
Las bacterias que demostraron
una mayor tolerancia a la plata
iónica fueron Enterobacter cloacae y el género Salmonella, con
una media de las ZIC similar de
1,5 mm
Por el contrario, los microorganismos más sensibles a la plata
iónica fueron cepas de estafilococos viridans streptococcus, y
C. albicans
Ninguna cepa aislada resistente
a antibióticos identificada según
el sistema de clasificación de
Kirby Bauer empleado por el
CLSI fue resistente a la plata
iónica
240
Media de la ZIC (mm)
Intervalo (mm)
DE
9
8,7
3,0 – 11,5
± 1,3
5
26
11
3
16
2
2
2
1
1
1
1
1
1
8,2
5,3
7,1
9,0
3,1
6,0
4,9
8,5
5,5
2,8
4,0
7,0
7,5
6,0
6,3 – 9,8
3,0 – 7,8
4,5 – 10,8
8,2 – 10,7
2,5 – 6,0
5,0 – 7,0
4,3 – 5,5
7,8 – 9,3
5,5
0 – 5,5
0–8
7,0
7,5
6,0
± 2,1
± 0,0
± 0,6
± 1,8
± 0,18
± 1,4
± 0,9
± 2,1
± 0,0
± 3,9
± 5,7
± 0,0
± 0,0
± 0,0
1
13
1
2
1
2
3
2
1
1
4
1
1
10,0
7,2
1,8
3,7
3,3
3,9
3,8
4
1,5
4,3
2,7
3,3
1,5
8,0 – 12,0
4,5 – 9,3
1,5 – 2,0
3,0 – 4,8
3,0 – 3,5
2,0 – 5,75
0,5 – 1,0
3,5 – 4,3
0 – 3,0
4,0 – 4,5
2,3 – 3,5
2,0 – 4,5
0 – 3,0
± 0,7
± 1,3
± 0,4
± 0,2
± 0,4
± 2,7
± 3,0
± 0,6
± 2,1
± 0,4
± 0,8
± 1,8
± 2,1
ZIC, zona de inhibición corregida; SARM, Staphylococcus aureus resistente a meticilina; DE, desviación estándar; ERV, enterococos
resistentes a vancomicina.
RESULTADOS
Mediante el uso del método de la ZIC se determinó que el apósito de alginato de plata
presenta actividad antimicrobiana frente a una
gran variedad de cepas aisladas de heridas. En
la Tabla 2 se muestra un resumen de la ZIC de
todos los microorganismos cultivados en el
estado fenotípico sin biopelícula tras la exposición al apósito de alginato de plata. Los
resultados indican que el apósito de alginato
de plata pudo inhibir el crecimiento de todos
los microorganismos analizados. Concretamente, se puso de manifiesto la actividad del
apósito de alginato de plata frente a C. albicans
y levaduras, con un intervalo de la ZIC
comprendido entre 3 y 11,5 mm. Se observó
que todas las cepas de S. aureus resistente a
meticilina (SARM) fueron sensibles al apósito
de alginato de plata; se calculó una ZIC
comprendida entre 3 y 7,8 mm. También se
demostró la sensibilidad al apósito de alginato
de plata en el caso de S. aureus y enterococos
resistentes a vancomicina (ERV). La media de
la ZIC de Enterococcus faecium y Viridans
streptococcus fue de 4,9 mm y 10,0 mm, respectivamente.
Las bacterias que demostraron una mayor
tolerancia a la plata iónica fueron Enterobacter
cloacae y el género Salmonella, con una media
de las ZIC similar de 1,5 mm. Por el contrario,
los microorganismos más sensibles a la plata
iónica fueron cepas de estafilococos coagulasa
negativos (SCN), el género Streptococcus, y C.
albicans. Ninguna cepa aislada resistente a
antibióticos identificada según el sistema de
clasificación de Kirby Bauer empleado por el
CLSI fue resistente a la plata iónica.
Cuando se cultivó un número escogido de
microorganismos en el estado fenotípico de
biopelícula, se observó una mayor tolerancia a
la plata en comparación con sus homólogos
que no se encontraban en un estado de biopelícula. No obstante, la diferencia no fue estadísticamente significativa (p = 0,05) (Tabla 3).
 2011 The Authors
 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc
The antimicrobial efficacy of silver alginate
Tabla 3 Comparación de la media de las ZIC de un número escogido de bacterias y levaduras cultivadas en estado planctónico y
de biopelícula
Media de la ZIC (mm)
Microorganismo
Levaduras
Candida albicans
C. albicans
Levaduras
Levaduras
Grampositivos
SARM
SARM
SARM
SARM
SARM
Staphylococcus aureus
S. aureus
Staphylococcus lugdenensis
ERV
ERV
ERV
ERV
ERV
Gramnegativos
Pseudomonas aeruginosa
P. aeruginosa
Género Acinetobacter
Citrobacter freundii
Escherichia coli
Género Salmonella
Estado planctónico (agar)
DE
Estado de biopelícula (poloxámero)
DE
11,0
6,8
6,3
7,3
± 0,0
± 0,4
± 1,1
± 0,4
3,5
3,5
0,0
3,8
± 1,4
± 0,0
± 0,0
± 1,1
7,8
4,3
3,5
5,5
3,0
4,3
6,8
7,5
4,3
4,3
4,5
4,5
3,0
± 1,1
± 0,4
± 0,0
± 0,7
± 1,4
± 0,4
± 0,4
± 0,0
± 0,4
± 0,0
± 0,7
± 0,0
± 0,7
1,8
1,3
0,5
0,5
0,5
1,3
2,0
3,5
5,5
3,8
0,0
4,0
4,3
± 1,1
± 1,1
± 0,0
± 0,0
± 0,0
± 0,4
± 0,0
± 0,0
± 2,1
± 1,1
± 0,0
± 0,7
± 0,4
6,5
5,5
3,3
2,0
0,8
1,5
± 0,7
± 0,7
± 0,4
± 0,0
± 0,4
± 2,1
5,0
3,5
3,5
0,5
1,3
1,3
± 0,0
± 0,0
± 0,7
± 0,0
± 0,4
± 0,4
ZIC, zona de inhibición corregida; SARM, Staphylococcus aureus resistente a meticilina; DE, desviación estándar; ERV, enterococos
resistentes a vancomicina.
Además, varias cepas bacterianas (ERV,
género Acinetobacter y Escherichia coli) presentaron una mayor tolerancia a la plata en el
estado planctónico en comparación con el
estado fenotípico de biopelícula. En este
momento se están realizando investigaciones
adicionales para esclarecer el motivo. Con
independencia de estos resultados "erróneos",
en general se ha demostrado que la tolerancia
microbiana a la plata es mayor, tanto en
levaduras como en bacterias, cuando se
cultivan en el estado fenotípico de biopelícula
en comparación con el estado planctónico.
Ninguno de los apósitos de control sin plata,
de gasa e hidrofibra, presentó actividad
antimicrobiana, como indicó la ausencia de
zonas de inhibición alrededor del apósito.
DISCUSIÓN
Se sabe que las heridas son colonizadas por una
gran variedad de microorganismos, incluidos
los fácilmente cultivables y los que no se
pueden recuperar mediante técnicas de cultivo
convencionales (6,31). Se sabe que en una
herida residen tanto los cultivables como los
viables pero no cultivables y, en conjunto,
 2011 The Authors
 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc
constituyen la carga microbiológica de la
herida. La presencia de una gran concentración
de microorganismos viables y sus subproductos perjudiciales retrasan la cicatrización de las
heridas (6,31,11). En consecuencia, los apósitos
utilizados para el tratamiento de heridas
infectadas deben presentar actividad antimicrobiana frente a una población diversa de
microorganismos presentes en heridas crónicas.
En las heridas crónicas, la población microbiana residente está presente en los estados
fenotípicos planctónico y de biopelícula
(32,33). Se considera que los microorganismos
que crecen en forma de biopelícula retrasan la
cicatrización de heridas. Sin embargo, la
erradicación de las biopelículas es complicada,
puesto que presentan una mayor tolerancia a
los antimicrobianos. Como consecuencia, a
medida que se avanza en el conocimiento de la
fisiopatología, microbiología y cicatrización de
las heridas, se ha hecho más importante que
los apósitos presenten actividad antimicrobiana de amplio espectro, no solo frente a diferentes géneros y especies, sino también frente a
microorganismos en estado fenotípicos planctónico y en biopelículas.
Puntos clave
• Se ha demostrado que la tolerancia microbiana a la plata es
mayor, tanto en levaduras como
en bacterias, cuando se cultivan
en el estado fenotípico de
biopelícula en comparación con
el estado planctónico
• Los apósitos utilizados para el
tratamiento de heridas infectadas deben presentar actividad
antimicrobiana frente a una
población diversa de microorganismos presentes en heridas
crónicas
• A medida que se avanza en el
conocimiento de la fisiopatología, microbiología y cicatrización
de las heridas, se ha hecho más
importante que los apósitos
presenten actividad antimicrobiana de amplio espectro, no
solo frente a diferentes géneros
y especies, sino también frente a
microorganismos en estado
fenotípicos planctónico y en
biopelículas
241
The antimicrobial efficacy of silver alginate
Puntos clave
• Nuestra hipótesis fue que el
•
•
•
•
•
•
•
•
apósito de alginato de plata
seguiría siendo eficaz, con
independencia de la composición de la pared celular seleccionada (grampositiva y gramnegativa), la categoría en cuanto a la
resistencia a antibióticos y el
fenotipo en biopelícula
El apósito de alginato de plata
fue eficaz en la inhibición del
crecimiento de bacterias grampositivas y negativas y levaduras
aisladas de heridas y cultivadas
Se observó que la eficacia
antimicrobiana de la plata iónica
depende de la composición de la
pared celular bacteriana, es
decir, grampositiva o negativa, y
de las especies de bacterias
En este estudio, el apósito de
alginato de plata fue más eficaz
frente a bacterias grampositivas
que negativas
Además de demostrar un amplio
espectro de actividad frente a
microorganismos en estado
planctónico y en biopelículas,
también se confirmó la eficacia
universal del apósito de alginato
de plata frente a microorganismos en el estado fenotípico de
biopelícula
El apósito de alginato de plata
ayudará a reducir de forma
significativa la carga microbiológica de la herida y el apósito y a
disminuir el riesgo de infección
y, de este modo, a favorecer las
condiciones que promueven una
mejor cicatrización de la herida
El estudio confirmó la eficacia
antimicrobiana de un apósito de
alginato de plata frente los
estados fenotípicos planctónico
y en biopelícula de microorganismos de procedencia clínica
No obstante, también se demostró que la eficacia de la plata
iónica es significativamente inferior cuando los microorganismos se cultivan en el modelo de
biopelícula de poloxámero
Como sucede con todos los
estudios in vitro, es importante
que la interpretación y extrapolación de los resultados generados se realicen en combinación con los resultados clínicos
242
La plata se emplea de forma generalizada en
el manejo de las heridas, a menudo impregnada en apósitos, para el tratamiento de las
infecciones microbianas. Los apósitos de
alginato de plata ejercen efectos beneficiosos
en la cicatrización de heridas, basados principalmente en las propiedades físicas del apósito
(29). En concreto, los apósitos de alginato de
plata tienen la capacidad de "modular" los
niveles de exudado de las heridas y de mantener un grado "terapéutico" de actividad
antimicrobiana en la superficie de contacto
entre el apósito y la herida, así como en el
interior del propio apósito (30). Asimismo, se
ha demostrado clínicamente que los apósitos
de alginato de plata previenen la infección de
las heridas (12).
Junto con los estudios previos, el objetivo de
este estudio fue ampliar nuestros conocimientos sobre la actividad antimicrobiana de un
apósito de alginato de plata investigando su
amplio espectro de actividad y su eficacia
frente a microorganismos sésiles y planctónicos, mediante modelos in vitro de ZIC de uso
convencional (15). Nuestra hipótesis fue que el
apósito de alginato de plata seguiría siendo
eficaz, con independencia de la composición
de la pared celular seleccionada (grampositiva
y gramnegativa), la categoría en cuanto a la
resistencia a antibióticos y el fenotipo en
biopelícula.
El apósito de alginato de plata fue eficaz en
la inhibición del crecimiento de bacterias
grampositivas y negativas y levaduras aisladas
de heridas y cultivadas. El apósito presentó
eficacia antimicrobiana frente a SARM, ERV, S.
aureus, E. faecium resistente a vancomicina, E.
faecium, Streptococcus pneumoniae, el género
Streptococcus, α-hemolítico grupo C, el género
Streptococcus (α-Strep.), el género Streptococcus
β-hemolítico grupo A, el género Streptococcus
β-hemolítico grupo B, el género Streptococcus
β-hemolítico grupo C, el género Listeria,
Staphylococcus lugdenensis, P. aeruginosa, el
género Acinetobacter, Acinetobacter baumannii,
bacilos gramnegativos, el género Aeromonas,
Citrobacter freundii, E. coli, Klebsiella pneumoniae,
el género Salmonella, Serratia marcescens y Stenotrophomonas maltophilia. No obstante, la eficacia
antimicrobiana del apósito de alginato de plata
fue diferente en función del tipo de microorganismo analizado. Concretamente, se observó
que la eficacia antimicrobiana de la plata iónica
depende de la composición de la pared celular
bacteriana, es decir, grampositiva o negativa, y
de las especies de bacterias. En este estudio, el
apósito de alginato de plata fue más eficaz
frente a bacterias grampositivas que negativas.
Además de demostrar un amplio espectro
de actividad frente a microorganismos en
estado planctónico y en biopelículas, también se
confirmó la eficacia universal del apósito de
alginato de plata frente a microorganismos en el
estado fenotípico de biopelícula. Este resultado
es clínicamente relevante porque los microorganismos que residen en las heridas están presentes en estados fenotípicos tanto planctónico
como en biopelícula. Aunque ambos estados
fenotípicos son importantes en la cicatrización
de heridas (6,8), los microorganismos que
residen en estado fenotípico de biopelícula son
más resistentes a los antimicrobianos. Concretamente, el apósito de alginato de plata ayudará a
reducir de forma significativa la carga microbiológica de la herida y el apósito y a disminuir
el riesgo de infección y, de este modo, a favorecer las condiciones que promueven una mejor
cicatrización de la herida.
En general, el estudio confirmó la eficacia
antimicrobiana de un apósito de alginato de
plata frente los estados fenotípicos planctónico
y en biopelícula de microorganismos de procedencia clínica. No obstante, también se demostró que la eficacia de la plata iónica es significativamente inferior cuando los microorganismos se cultivan en el modelo de biopelícula de
poloxámero. Pese a ello, como sucede con
todos los estudios in vitro, es importante que la
interpretación y extrapolación de los resultados generados se realicen en combinación con
los resultados clínicos.
BIBLIOGRAFÍA
1 Harding K, Morris H, Patel G. Science,
medicine and the future: healing chronic
wounds. Br Med J 2002;324:160–3.
2 Percival SL, Thomas JG, Williams DW.
Biofilms and bacterial imbalances in
chronic wounds: anti-Koch. Int Wound J
2010;7:169–75.
3 Percival SL, Cochrane CA. MMPs and
bacterial enzymes. En: Percival SL, Cutting
K, editors. Microbiology of Wounds. CRC
Press: New York, 2010.
4 Moore K, Hall V, Paull A, Morris T, Brown
S, McCulloch D, Richardson MC, Harding
KG. Surface bacteriology of venous leg
ulcers and healing outcome. J Clin Pathol
2010;63:830–4.
5 Percival SL, Cooper RA, Lipsky BA. Antimicrobial interventions for wounds. En:
Percival SL, Cutting K, editors. Microbiology of Wounds. CRC Press: New York, 2010.
6 Wolcott RD, Rhoads DD, Bennett ME,
Wolcott BM, Gogokhia L, Costerton JW,
Dowd SE. Chronic wounds and the medical biofilm paradigm. J Wound Care
2010;19:45–6, 48–50, 52–3.
7 Malic S, Hill KE, Hayes A, Percival SL,
Thomas DW, Williams DW. Detection and
identification of specific bacteria in wound
biofilms using peptide nucleic acid fluorescent in situ hybridization (PNA FISH).
Microbiology 2009;155(pt 8):2603–11.
 2011 The Authors
 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc
The antimicrobial efficacy of silver alginate
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Wolcott R, Cutting K, Percival SL. Surgical
site infections and biofilms. Touch Briefings
2009;20–24.
Zhao G, Hochwalt PC, Usui ML,
Underwood RA, Singh PK, James GA,
Stewart PS, Fleckman P, Olerud JE. Delayed
wound healing in diabetic (db/db) mice
with Pseudomonas aeruginosa biofilm
challenge: a model for the study of chronic
wounds. Wound Repair Regen 2010;18:46777.
Rhoads DD, Wolcott RD, Percival SL.
Biofilms in wounds: management strategies.
J Wound Care 2008;17:502–8.
Percival SL, Dowd S. Microbiology of
wounds. En: Percival SL, Cutting K, editors.
Microbiology of wounds. CRC Press: New
York, 2010.
Beele H, Meuleneire F, Nahuys M, Percival
SL. A prospective randomised open label
study to evaluate the potential of a new
silver
alginate/carboxymethylcellulose
antimicrobial wound dressing to promote
wound healing. Int Wound J 2010;7:262–70.
Percival SL, Bowler PG, Dolman J. Antimicrobial activity of silver-containing dressings
on wound microorganisms using an in vitro
biofilm model. Int Wound J 2007;4:186–91.
Percival SL, Woods E, Nutekpor M, Bowler
P, Radford A, Cochrane C. Prevalence of
silver resistance in bacteria isolated from
diabetic foot ulcers and efficacy of silvercontaining wound dressings. Ostomy
Wound Manage 2008;54:30–40.
Clutterbuck AL, Cochrane CA, Dolman J,
Percival SL. Evaluating antibiotics for use in
medicine using a poloxamer biofilm model.
Ann Clin Microbiol Antimicrob 2007;6:2.
Percival SL, Bowler PG, Russell D. Bacterial
resistance to silver in wound care. J Hosp
Infect 2005;60:1–7.
Ryssel H, Germann G, Riedel K, Reichenberger M, Hellmich S, Kloeters O. Suprathelaceticacid-matrix versus acticoat and
aquacel as an antiseptic dressing: an in vitro
study. Ann Plast Surg 2010;65:391–5.
Percival SL, Bowler P, Woods EJ. Assessing
the effect of an antimicrobial wound
dressing on biofilms. Wound Repair Regen
2008;16:52–7.
Miller CN, Newall N, Kapp SE, Lewin G,
Karimi L, Carville K, Gliddon T, Santamaria
NM. A randomized-controlled trial comparing cadexomer iodine and nanocrystalline
silver on the healing of leg ulcers. Wound
Repair Regen 2010;18:359–67.
Gaudreau C, Gilbert H. Comparison of disc
diffusion and agar dilution methods for
antibiotic susceptibility testing of Campylobacter jejuni subsp. jejuni and Campylobacter
coli.J
Antimicrob
Chemother
1997;39:707–12.
Gallant-Behm CL, Yin HA, Liu S, Heggers JP,
 2011 The Authors
 2011 Blackwell Publishing Ltd and Medicalhelplines.com Inc
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
Langford E, Olson ME, Hart D, Burrell R.
Comparison of in vitro disc diffusion and
time killkinetic assays for the evaluation of
antimicrobial wound dressing Efficacy.
Wound Repair Regen 2005;13:412–21.
Wright JB, Hansen DL, Burrell RE. The
comparative efficacy of two antimicrobial
barrier dressings: in vitro examination of
two controlled release of silver dressings.
Wounds 1998;10:179–88.
Gilbert P, Jones MV, Allison DG, Heys S,
Maira T, Wood P. The use of poloxamer
hydrogels for the assessment of biofilm
susceptibility towards biocide treatments. J
Appl Microbiol 1998;85:985–90.
Wirtanen G, Salo S, Allison DG, MattilaSandholm T, Gilbert P. Performance evaluation of disinfectant formulations using
poloxamer-hydrogel biofilm-constructs. J
Appl Microbiol 1998;85:965–71.
Sincock SA, Rajwa B, Robinson PJ. Characteristics and dynamics of bacterial populations
with poloxamer hydrogel biofilm constructs.
Abstract International Society for Analytical
Cytology XX International Congress, 2000
May 20–25; Le Corum, Montpellier, France,
6451.
Kim MM, Park HK, Kim SN, Kim HD, Kim
YH, Rang MJ, Ahn HJ, Hwang JK. Effect of a
new antibacterial agent, xanthorrhizol on the
viability of plaque biofilm. Poster
IADR/AADR/CADR 80th, 2002 March
6–9th; San Diego, 3883.
MacLehose HG, Gilbert P, Allison DG.
Biofilms, homoserine lactones and biocide
susceptibility. J Antimicrob Chemother
2004;53:180–4.
Rickard AH, Gilbert P, Handley PS. Influence of growth environment on coaggregation
between freshwater biofilm bacteria. J Appl
Microbiol 2004;96:1367–73.
Nosworthy N, Hamerslag B, Bradford C,
Percival SL. Comparison of a silver alginate
and silver carboxymethyl cellulose dressing.
Society for Advanced Woundcare, 2010
April 23rd–27th; Orlando, USA.
Bradford C, Freeman R, Percival SL. In vitro
study of sustained antimicrobial activity of a
new silver alginate dressing. J Am Col Certif
Wound Spec 2009;1:117–20.
Freeman K, Woods E, Welsby S, Percival SL,
Cochrane CA. Biofilm evidence and the
microbial diversity of horse wounds. Can J
Microbiol 2009;55:197–202.
Thomas J, Motlagh H, Percival SL. Establishing the ‘‘critical ratio’’ as a microbial
biomarker for chronic wound classification/
status. European Wound Management
Association, 2010 26–28th May; Geneva.
P149:182.
Percival SL, Cutting KF. Biofilms: possible
strategies for suppression in chronic
wounds. Nurs Stand 2009;23:64–8.
243