Transmission of Antimicrobial Resistance in the Intensive Care Unit Environment

• Autores: Sonia Aracil Gisbert
• Directores de la Tesis: María Teresa Coque González (dir. tes.), Fernando Baquero Mochales (dir. tes.), Lucía Monteoliva Díaz (tut. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2025
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Transmisión de Resistencia a Antimicrobianos en el ambiente de la Unidad de Cuidados Intensivos
• Tribunal Calificador de la Tesis: Concepcion Gil Garcia (presid.), Victor Jiménez Cid (secret.), Angela Patricia da Silva Novais (voc.), Cristina Herencias Rodríguez (voc.), Antonio Oliver Palomo (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Microbiología y Parasitología por la Universidad Complutense de Madrid
• Menciones:
  • Internacional
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen

  • La resistencia antimicrobiana (RAM) es problema de salud pública y global que afecta la salud humana, animal y ambiental. Su dimensión ambiental ha cobrado relevancia, ya que el uso de antibióticos contribuye al vertido de bacterias resistentes a antibióticos (BRAs) y antimicrobianos al ambiente, creando reservorios y reduciendo la diversidad microbiana. El ambiente hospitalario, sobretodo las Unidades de Cuidados Intensivos (UCIs), favorecen la amplificación, transmisión y evolución de BRAs debido a la interacción de individuos, la abundancia de reservorios microbianos y las intervenciones terapéuticas. Esta tesis, estructurada en cuatro capítulos, plantea que la adquisición y transmisión de BRAs y genes de resistencia a antibióticos (GRAs) en UCIs están influenciadas a nivel individual (microbioma del paciente) y colectivo (ambiente hospitalario). Se evaluó el papel del microbioma intestinal de pacientes en la transmisión de GRAs, y la contribución del ambiente hospitalario en la persistencia y diseminación de BRAs y plásmidos RAM, usando como modelo Serratia marcescens. Se analizaron muestras clínicas y ambientales de la UCI del Hospital Universitario Ramón y Cajal (2019-2021) durante un estudio longitudinal mediante técnicas de microbiología clínica, -ómicas y bioinformática. El capítulo 1 analiza la contribución de los pacientes en la aparición y transmisión de RAM en la UCI. Las estancias prolongadas alteran significativamente su microbioma intestinal. Los recién admitidos (p0) presentaron mayor diversidad y riqueza microbiana con taxones asociados con una microbiota sana, mientras que los de larga estancia (p1) tenían una composición microbiana heterogénea, dominada por Enterococcus y Staphylococcus. Se observó un mayor número de GRAs en p0, aunque la presencia de GRAs clínicamente relevantes (blaOXA-48, blaVIM-1, se asoció a brotes epidémicos en p1. Esto evidencia el efecto de las intervenciones en la selección y diseminación de BRAs. El capítulo 2 analiza la aparición de BRAs y GRAs a ß-lactámicos a nivel individual (colonización e infección) y colectivo (brotes epidémicos). Predominaron Enterococcus, Staphylococcus, Escherichia coli y Klebsiella en muestras fecales. Las infecciones, acompañadas de colonización intestinal, se relacionaron principalmente con neumonías asociadas a ventilación mecánica y traqueobronquitis, siendo Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa resistentes a carbapenémicos los mayores desafíos clínicos. Esto sugiere la contribución de diferentes vías de transmisión cruzada en el desarrollo de infecciones nosocomiales. El capítulo 3 explora el papel de los reservorios ambientales en la persistencia y evolución de BRAs, usando Serratia marcescens de modelo. El ambiente hospitalario del paciente contribuye a la transmisión y endemicidad de BRAs. En los lavabos coexisten poblaciones de Serratia con variabilidad genotípica y fenotípica agrupadas en el ¿S. marcescens complex¿ (SMC), con diferencias en la expresión fenotípica de AmpC. El fenotipo ¿basal-like¿ resalta la importancia de discriminar las poblaciones del SMC en el laboratorio clínico antes de iniciar el tratamiento terapéutico. El capítulo 4 explora la diversidad, evolución y contexto genético de los plásmidos RAM tomando como modelo IncL pOXA-like, uno de los más endémicos en el hospital. La presencia de variantes de IncL con blaVIM-1 o blaOXA-48 en distintas especies indica transferencia plasmídica en los lavabos hospitalarios. Esto refuerza su papel como reservorios de clones y plásmidos epidémicos de alto riesgo. Esta tesis demuestra la dinámica de la RAM en UCIs, revelando cómo el microbioma y resistoma de los pacientes evolucionan durante su estancia hospitalaria y modifican el ambiente hospitalario. Los resultados contribuyen a comprender mejor las rutas de transmisión endógenas y exógenas de la RAM, orientando el desarrollo de estrategias de intervención más efectivas para reducir su diseminación en el ambiente hospitalario