¿Los antibióticos IV le ahorran al microbioma intestinal?

Respuesta corta : se aplican advertencias sobre cómo los antibióticos IV pueden influir en la microbiota intestinal,

  • Los antibióticos generalmente son orales (peroral para ser precisos). Lejos de la norma, generalmente se administran antibióticos por vía intravenosa
    • Para personas gravemente enfermas, generalmente hospitalizadas, se sospecha que tienen una infección bacteriana sistémica o
    • Como precaución para los pacientes a punto de someterse a cirugía invasiva o
    • Para recién nacidos severamente enfermos.
  • Cuando se administra a un enfermo grave, ¿cómo descifrar si los cambios en la microbiota intestinal se debieron a que los antibióticos se administraron por vía intravenosa o porque la persona estaba realmente enferma para empezar?
  • Cuando se administra a recién nacidos severamente enfermos, ¿es el efecto antibiótico IV, cualquiera que sea, debido a la ruta o la edad ?
  • La dosis, otra diferencia importante, también influye en cómo los antibióticos orales frente a los IV pueden influir en la microbiota intestinal.

El estudio de la microbiota humana está en su infancia y el uso de modernas herramientas de biología molecular para estudiar cómo los antibióticos lo afectan es aún más reciente. Muchos estudios anteriores han examinado cómo los antibióticos orales cambian la microbiota intestinal pero mucho menos lo que sucede después de los antibióticos IV. A continuación se resumen las características y los hallazgos clave de algunos de esos pocos estudios a partir de 2016. Nuevamente, hay advertencias.

  • Muchos son estudios antiguos que evaluaron el cambio al observar lo que creció en cultivos bacterianos, algo que ahora sabemos que hace que no se tenga en cuenta la mayor parte de la microbiota intestinal.
  • Algunos estudios fueron observacionales, no ensayos clínicos controlados aleatorios, es decir, sujetos a sesgo de diseño.
  • Algunos fueron ensayos clínicos aleatorizados y prospectivos sobre un pequeño número de voluntarios sanos que recibieron antibióticos IV o no.
  • Ninguno de los estudios comparó los cambios en la microbiota intestinal de personas sanas después de antibióticos orales o IV versus ningún antibiótico, lo que sería un experimento más definitivo.
  • Todos los estudios excepto uno, 3 cada uno en personas enfermas (1, 3, 4) y sanas (5, 6, 7), encontraron cambios profundos y transitorios a largo plazo en la microbiota intestinal. La excepción (8) fue para GSK1322322 , un nuevo antibiótico.

Por lo tanto, los datos humanos existentes sugieren que los antibióticos intravenosos probados hasta el momento (Piperacilina, Tazobactam, Ampicilina, Gentamicina, Cefazolina, Meropenem, Ciprofloxacina) no evitan la microbiota intestinal.

Una respuesta más larga para los interesados

Los antibióticos intravenosos (IV) alteran la microbiota intestinal en personas enfermas

Mucho antes de que la microbiota humana se convirtiera en un campo de estudio separado, un estudio sueco de 1993 (1) descubrió que la piperacilina / tazobactam IV reducía el número de bifidobacterias , clostridios , enterobacterias , eubacterias , lactobacilos y cocos grampositivos anaeróbicos (ver más abajo de 2). Catorce hombres y 6 mujeres hospitalizados por infecciones intraabdominales fueron tratados durante 4 a 8 días con Piperacilina (4 gramos) y Tazobactam (500 mg) cada 8 horas por vía intravenosa durante 30 minutos.

Advertencia para el estudio : ahora sabemos que la evaluación de la microbiota intestinal por cultivo omite la gran mayoría de la microbiota intestinal, ya que la mayoría aún no se puede cultivar. Además, si algunas bacterias crecieron a partir de muestras de heces Rx pre y no antibióticas, podría deberse a que los antibióticos alteraron su fisiología de tal manera que ya no crecieron en los medios de cultivo utilizados, es decir, los mismos microbios aún estaban presentes, pero no lo hicieron. Crecen en el medio de cultivo utilizado por los investigadores. La combinación de cultura más biología molecular daría un resultado más definitivo.

Un estudio irlandés de 2012 proporcionó antibióticos por vía intravenosa a los recién nacidos enfermos y observó cómo su microbiota intestinal cambió en comparación con la de los recién nacidos sanos no tratados de manera similar (3). Nueve recién nacidos que recibieron ampicilina parenteral (supuestamente IV) y gentamicina dentro de las 48 horas posteriores al nacimiento presentaron alteraciones en la microbiota intestinal evaluadas mediante el análisis de ARN ribosómico 16S.

  • Cuatro semanas después de suspender el Rx antibiótico, en comparación con los recién nacidos sanos con Rx no antibióticos (n = 9), estos niños tenían
    • Proporciones significativamente más altas de Proteobacteria.
    • Proporciones significativamente más bajas de Actinobacteria, incluidas Bifidobacteria y Lactobacillus .
  • Ocho semanas después de que se detuviera el antibiótico Rx,
    • Significativamente mayores proporciones de Proteobacteria permanecieron.
    • Las actinobacterias, incluidos los niveles de Bifidobacteria y Lactobacillus , fueron similares a las de los niños no tratados. Sin embargo, el número de especies de Bifidobacterium se redujo.
  • ¿Trascendencia? Debido a sus beneficios para la salud, la reducción de Bifidobacteria y Lactobacillus podría tener efectos a largo plazo.

Un estudio observacional 2012 alemán-español (4) sobre un hombre de 68 años hospitalizado por un marcapasos cardíaco infectado y tratado con cefazolina IV durante 14 días encontró cambios dramáticos en la composición de la microbiota intestinal utilizando el ARNr 16S y el análisis de ADNr. Los investigadores recolectaron muestras de heces antes, durante y 40 días después de Rx.

  • Firmicutes dominó antes y durante el inicio de Rx, pero en el día 11 de Rx, la biodiversidad colapsó y Firmicutes fue desplazado por Bacteroidetes (géneros Bacteroides y Parabacteroides ).
  • Sin embargo, 40 días después de la interrupción del Rx, la composición bacteriana intestinal total y activa fue similar al estado pre-Rx.

Los investigadores también analizaron la microbiota intestinal usando proteómica y metabolómica.

  • Para el día 6 de antibióticos IV, aparecieron cambios metabólicos importantes. La microbiota intestinal activó los mecanismos desintoxicantes de fármacos para evitar los efectos antimicrobianos de los antibióticos. Empezaron a expresar beta-lactamasas y bombas de eflujo multidrogas, y redujeron el metabolismo y el transporte de ácidos biliares, colesterol, hormonas y vitaminas.

Los antibióticos intravenosos (IV) alteran la microbiota intestinal en personas sanas

En un estudio noruego de 1991 (5), 10 hombres adultos jóvenes sanos recibieron 500 mg de Meropenem IV durante 30 minutos 3 veces al día durante 7 días. Los investigadores recolectaron muestras de heces antes, durante (días 2, 4, 7) y 2, 4, 7, 14 días después de Rx.

  • Bacteroides , clostridios , enterobacterias , estreptococos y cocos gramnegativos disminuyeron durante el Rx mientras aumentaban los enterococos (ver más abajo de 2).
  • La flora intestinal volvió a la normalidad dentro de las 2 semanas posteriores a la Rx.
  • Advertencia para el estudio : los cambios bacterianos se evaluaron mediante cultivo, que ahora sabemos que no se encuentra en la gran mayoría de la microbiota intestinal, ya que la mayoría todavía no se puede cultivar.

En un estudio alemán aleatorizado de 1997 (6), 16 hombres y mujeres sanos, adultos jóvenes obtuvieron 400 mg de Ciprofloxacina IV durante 60 minutos cada 12 horas durante 4 días. Los investigadores recolectaron muestras de heces antes, durante (todos los días) y después de Rx (ver más abajo de 2).

  • En todos los voluntarios, el recuento de Enterobacteriaceae disminuyó .
  • Los enterococos y Lactobacilli se mantuvieron sin cambios .
  • Advertencia para el estudio : los cambios bacterianos se evaluaron mediante cultivo, que ahora sabemos que no se encuentra en la gran mayoría de la microbiota intestinal, ya que la mayoría todavía no se puede cultivar.

En un estudio francés de 2002 (7) sobre 24 hombres adultos jóvenes sanos, 20 recibieron quinupristina IV / Dalfopristina 7,5 mg / kg durante 5 días en infusiones de 500 ml durante 1 hora cada 12 horas, mientras que 4 recibieron infusiones de placebo. Los investigadores recolectaron muestras de heces antes, al final de (día 6) y después de Rx. Durante el tratamiento

  • Los anaerobios (bacterias esporulantes y Gram-negativas) disminuyeron ligeramente.
  • Enterobacteriaceae y Enterococci aumentaron significativamente.
  • Los anaerobios y los enterococos resistentes a la eritromicina y la quinupristina / Dalfopristina aumentaron significativamente.
  • Los cambios desaparecieron en las 12 semanas posteriores al Rx.
  • Advertencia para el estudio : los cambios bacterianos se evaluaron mediante cultivo, que ahora sabemos que no se encuentra en la gran mayoría de la microbiota intestinal, ya que la mayoría todavía no se puede cultivar.

Un nuevo antibiótico intravenoso (IV) no altera la microbiota intestinal en personas sanas

En un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo de la Fase I de EE. UU. En 2015, 62 voluntarios sanos recibieron placebo, IV o repetición de la administración por vía oral de un nuevo antibiótico, GSK1322322 , durante 5 a 6 días (8). Los investigadores recolectaron muestras de heces antes y después de Rx. El análisis 16S rRNA mostró

  • Oral-IV Rx produjo disminuciones significativas en Firmicutes y Bacteroides y aumenta en Betaproteobacteria , Gammaproteobacteria y Bifidobacteriaceae .
  • Solo por vía intravenosa fue similar al placebo, no hubo cambios significativos en la abundancia relativa de OTU del tracto GI (unidad taxonómica operativa) entre muestras de heces pre y post estudio.

Bibliografía

1. Nord, CE, y col. “Efecto del tratamiento con piperacilina / tazobactam en la microflora del intestino humano”. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 31.suppl A (1993): 61-65.

2. Sullivan, Åsa, Charlotta Edlund y Carl Erik Nord. “Efecto de los agentes antimicrobianos en el equilibrio ecológico de la microflora humana”. The Lancet infectious diseases 1.2 (2001): 101-114.

3. Fouhy, Fiona, et al. “La secuenciación de alto rendimiento revela la recuperación incompleta a corto plazo de la microbiota intestinal del lactante después del tratamiento antibiótico parenteral con ampicilina y gentamicina”. Agentes antimicrobianos y quimioterapia 56.11 (2012): 5811-5820. La secuenciación de alto rendimiento revela la recuperación incompleta a corto plazo de la microbiota intestinal del lactante luego del tratamiento con antibióticos parenterales con ampicilina y gentamicina

4. Pérez-Cobas, Ana Elena, et al. “Alteración de la microbiota intestinal durante la terapia con antibióticos: un enfoque multimérico”. Gut 62.11 (2013): 1591-1601. un enfoque multi-omic

5. Bergan, T., CE Nord y SB Thorsteinsson. “Efecto de meropenem en la microflora intestinal”. European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases 10.6 (1991): 524-527.

6. Krueger, WA, G. Ruckdeschel y K. Unertl. “Influencia de la ciprofloxacina administrada por vía intravenosa en la microflora intestinal aeróbica y los niveles de droga fecal cuando se administra simultáneamente con sucralfato”. Agentes antimicrobianos y quimioterapia 41.8 (1997): 1725-1730. Influencia de la ciprofloxacina administrada por vía intravenosa en la microflora intestinal aeróbica y los niveles de droga fecal cuando se administra simultáneamente con sucralfato.

7. Scanvic-Hameg, A., et al. “Impacto de quinupristin / dalfopristin (RP59500) en la microflora fecal en voluntarios sanos”. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 49.1 (2002): 135-139. Impacto de la quinupristina / dalfopristina (RP59500) en la microflora fecal en voluntarios sanos

8. Arat, Seda, et al. “Cambios en el microbioma en voluntarios sanos tratados con GSK1322322, un nuevo antibiótico que se dirige a la deformilasa del péptido bacteriano”. Agentes antimicrobianos y quimioterapia 59.2 (2015): 1182-1192. Cambios en el microbioma en voluntarios sanos tratados con GSK1322322, un nuevo antibiótico que se dirige a la deformilasa del péptido bacteriano

Depende del antibiótico. La vancomicina, el antibiótico más recetado en los hospitales de los EE. UU., No penetra especialmente en los tejidos, y muy poco terminará en el intestino cuando se administre por vía intravenosa.

Puede ver esto en estudios de imágenes que usan IV inyectada con vancomicina marcada fluorescentemente en ratones:

De imágenes en vivo en tiempo real de infecciones bacterianas asociadas a invasivos y biomateriales usando vancomicina marcada fluorescentemente

La vancomicina marcada se acumula preferentemente en las extremidades posteriores, donde las respuestas inflamatorias han sido inducidas por la trementina (izquierda) o la infección por S. aureus (derecha). La inflamación hace que la vasculatura tenga fugas y permite que la vancomicina abandone el sistema circulatorio y se acumule. Hay muy poca señal proveniente de la región intestinal del ratón, y por lo tanto esperaríamos un impacto mínimo en el microbioma intestinal.

En contraste, la ciprofloxacina se acumula preferentemente en los riñones, pero se encuentra a niveles similares en la mayoría de los otros tejidos del cuerpo, excepto el cerebro y el músculo no infectado:

De Síntesis de 99mTc-ciprofloxacina por diferentes métodos y su biodistribución

¡No ellos no!

El interior del cuerpo está en contacto íntimo con la parte exterior del cuerpo, el intestino y hay una gran interrupción ya que el antibiótico administrado por vía intravenosa afecta el intestino por ese “contacto íntimo” del suministro vascular alto y las membranas mucosas.