Evolutionary Trends of Antibiotic Resistance in Invasive Pathogenic Bacteria in Spain
- Autores: Achraf El Mammery Joundi
- Directores de la Tesis: Jesus Oteo Iglesias (dir. tes.), Belén Aracil (codir. tes.)
- Lectura: En la UNED. Universidad Nacional de Educación a Distancia ( España ) en 2026
- Idioma: inglés
- Número de páginas: 216
- Títulos paralelos:
- Tendencias evolutivas de la resistencia a antibióticos en bacterias patógenas invasivas en España
- Tribunal Calificador de la Tesis: Patricia Ruiz Garbajosa (presid.), Isabel Sánchez Romero (secret.), Guillermo Ruiz Carrascoso (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas y Salud Pública por la Universidad Nacional de Educación a Distancia
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
- español
La creciente prevalencia de la resistencia a los antibióticos en bacterias patógenas invasivas representa un desafío crítico para la salud pública, exacerbando la carga de las enfermedades infecciosas y amenazando la eficacia de las estrategias terapéuticas actuales. Este estudio proporciona un análisis exhaustivo de las tendencias evolutivas de la resistencia a los antibióticos en bacterias patógenas invasivas en España entre 2001 y 2022. A partir de los datos proporcionados por la Red Europea de Vigilancia de la Resistencia a los Antimocribianos en España (EARS-Net-España) y los informes nacionales de consumo de antibióticos proporcionados por el Plan de Acción Nacional de Resistencia a los Antimicrobianos (PRAN) coordinado por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS), se analizaron las tendencias de resistencia en Sthaphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Entrecoccus faecalis, Enterococcus faecim y Acinetobater spp. Se empleó la secuenciación del genoma completo (WGS) para identificar los mecanismos moleculares que impulsan la resistencia en el S. aureus meticilin-susceptibe (SASM) resistente a la eritromicina.
Nuestros hallazgos revelan un aumento significativo de la resistencia a la erictromicina entre los aislados de MSSA, que se correlaciona fuertemente con un mayor consumo de antibióticos macrólidos, lincosamidas y estreptogramina B (MLSB), y se sugiere que el clado humano ST398, portador del gen erm(T), puede estr desempeñando un papel en esta tendencia. En contraste S. aureus resistente a meticilina (SARM) ha mostrado un ligero descenso desde 2004, acompañado de una disminución de la resistencia al ciprofloxacino y la gentamicina.
La resistencia a las cefalosporinas de tercera generación en E. coli ha aumentado considerablemente, principalmente debido a la producción de β-lactamasas de espectro extendido (BLEE). Además, se ha duplicado la prevalencia de la resistencia a multiples fármacos, sobre todo en las unidades de cuidados intensivos (UCI) y en los servicios médicos, con un fenotipo de resistencia predominante a ampicilina, ciprofloxacino y sulfametoxazol-trimetoprima. Además, la resistencia a los carbapenémicos en E. coli ha sido bajo, pero ha aumentado de forma alarmante en los últimos aós, con un número de aislamientos resistentes que ha pasado de solo 2 en 2010 a 110 en 2022, la mayoría de ellos portadores de genes de carbapenemasas como OXA-48-like, NDM y KPC.
La resistencia de K. pneumoniae a varias clases de antibióticos, especialmente a las cefalosporinas de tercera generación, ha aumentado significativamente. La resistencia a los carbapenémicos se debe principalmente a la producción de enzimas carbapenemasas como la OXA-48, que presenta un alto grado de sinergia frente a otras clases de antibióticos. Este tendencia se observa sobre todo en entornos hospitalarios, especialmente en las UCIs. Ádemas, el porcentaje de aislados de K. pneumoniae resistentes a tres o más antibióticos casi se ha triplicado, lo que plantea un reto importante para el tratamiento de las infecciones nosocomiales.
En el caso de S. pneumoniae, la resistencia a la penicilina mostró una disminución sustancial, sobre todo en niños ≤14 años, posiblemente atribuida a la implantación de las vacunas antineumocócicas conjugadas (PCV). Sin embargo, desde 2010, esta resistencia ha mostrado un repunte, probablemente relacionado con la sustitución de serotipos y la aparición de cepas no vacunables. Las cepas de S. pneumoniae resistentes a la penicilina muestran una mayor coresistencia a otros antibióticos, lo que complica su tratamiento en entornos clínicos.
La vigilancia de P. aeruginosa reveló niveles de resistencia constantes o moderadamente crecientes en sus primeros años de seguimiento, con una tendencia a la disminución en los últimos años, mientras que en E. faecium, la resistencia a la ampicilina prácticamente alcanzó el 90% al final de la serie temporal, con niveles más bajos de resistencia a la vancomicina. Acinetobacter spp. presentó una incidencia reducida de bacteriemia, pero mostró una elevada prevalencia de resistencia a imipenem, ceftazidima y ciprofloxacino, con una tendencia a la disminución en los últimos años.
Adicionalmente, el análisis reveló una sólida correlación entre el incremento de consumo de ciertas clases de antibióticos y la rápida aparición de resistencia, lo que recuerda el papel fundamental de los programas de administración de antibióticos (ASPs). Finalmente, la pandemia de COVID-19 impactó en los patrones de consumo de antibióticos, disminuyendo su uso en la comunidad, pero permaneciendo estables en entornos nosocomiales, con un marcado incremento en el uso de macrólidos debido a su aplicación en lostratamientos contra COVID-19.
Este estudio reclama el refuerzo de los sistemas de vigilancia, la necesidad de consolidar políticas de uso racional de antibióticos y de ajustar los tratamientos empíricos en función de las tendencias de resistencia observadas, aportando una perspectiva crucial para el control de la infección bacteriana y la mejora de los resultados clínicos en España.
- English
The increasing prevalence of antibiotic resistance (AR) in invasive pathogenic bacteria represents a critical public health challenge, exacerbating the burden of infectious dis- eases and threatening the efficacy of current therapeutic strategies. This study provides a comprehensive analysis of the evolutionary trends in AR in invasive pathogenic bacteria in Spain between 2001 and 2022. Based on data provided by the European Antimicrobial Resistance Surveillance Network in Spain (EARS-Net-Spain) and national antibiotic con- sumption reports provided by the Spanish National Action Plan on Antimicrobial Re- sistance (PRAN) coordinated by the Spanish Agency for Medicines and Medical Devices (AEMPS), resistance trends was analysed in Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Entero- coccus faecalis, Enterococcus faecium, and Acinetobacter spp..Whole Genome Sequenc- ing (WGS) was employed to identify molecular mechanisms driving resistance in eryth- romycin-resistant methicillin-susceptible S. aureus (MSSA).
Our findings reveal a significant increase in erythromycin resistance among MSSA iso- lates, which correlates strongly with increased consumption of macrolide, lincosamide, and streptogramin B (MLSB) antibiotics, and it is suggested that the human ST398 clade, carrying the erm(T) gene, may be playing a role in this trend. In contrast S. aureus, methi- cillin (MRSA) resistance has shown a slight decrease since 2004, accompanied by a de- crease in resistance to ciprofloxacin and gentamicin.
Resistance to third-generation cephalosporins in E. coli has increased considerably, mainly due to the production of extended-spectrum β-lactamases (ESBLs). In addition, the prevalence of multidrug resistance has doubled, especially in intensive care units (ICUs) and medical services, with a predominant resistance phenotype to ampicillin, ciprofloxacin and sulfamethoxazole-trimethoprim. Moreover, resistance to carbapenems in E. coli has been low, but has increased alarmingly in recent years, with the number of resistant isolates increasing from only 2 in 2010 to 110 in 2022, most of which carry carbapenemase genes such as OXA-48-like, NDM and KPC.
Resistance of K. pneumoniae to several classes of antibiotics, especially third generation cephalosporins, has increased significantly. Resistance to carbapenems is mainly due to the production of carbapenemase enzymes such as OXA-48, which exhibits a high degree of synergy against other classes of antibiotics. This trend is predominately observed in hospital settings especially in ICUs. Furthermore, the percentage of K. pneumoniae iso- lates resistant to three or more antibiotics has almost tripled, posing a major challenge for the management of nosocomial infections.
For S. pneumoniae, penicillin resistance showed a substantial decrease, especially in chil- dren ≤14 years of age, attributed to the introduction of pneumococcal conjugate vaccines (PCV). However, since 2010, this resistance has shown a rebound, probably linked to serotype replacement and the emergence of non-vaccine strains. Penicillin-resistant S.
pneumoniae strains show increased co-resistance to other antibiotics, complicating their treatment in clinical settings.
Surveillance of P. aeruginosa revealed constant or moderately increasing levels of re- sistance in its first years of monitoring, with a decline trend in recent years, while in E.
faecium, ampicillin resistance practically reached 90% at the end of the time series, with lower levels of resistance to vancomycin. Acinetobacter spp. had a reduced incidence of bacteraemia, but showed a high prevalence of resistance to imipenem, ceftazidime and ciprofloxacin, with a recent decline trend.
Furthermore, the analysis revealed a strong correlation between increased consumption of certain classes of antibiotics and the rapid emergence of resistance, reminiscent the critical role of antibiotic stewardship programs (ASPs). Eventually, the COVID-19 pan- demic impacted antibiotic consumption patterns, decreasing their use in the community but remaining stable in nosocomial settings, with a marked increase in the use of macro- lides due to their application in treatments against COVID-19.
This study calls for the strengthening of surveillance systems, the need to consolidate policies for the rational use of antibiotics and adjust empirical treatments according to observed resistance trends, providing a crucial perspective for the control of bacterial infection and the improvement of clinical outcomes in Spain.
- español
