Una posible influencia de los fitogénicos en la eficacia de los antibióticos mediante la administración combinada requeriría un cambio en las recomendaciones de aplicación de los antibióticos y los aditivos alimentarios fitogénicos. Un ensayo evaluó hasta qué punto este es el caso.
Muchos antibióticos veterinarios se aplican a través de la línea de flotación, donde se dosifican en combinación con otros aditivos para piensos. Entre ellos hay mezclas de compuestos vegetales secundarios con una eficacia antimicrobiana comprobada contra las bacterias patógenas veterinarias. Sin embargo, sólo se dispone de escasa bibliografía sobre si los antibióticos y los fitogénicos se influyen mutuamente y en qué medida. Hay varios escenarios posibles:
- Ninguna interacción: si la cepa bacteriana es sensible tanto a los antibióticos como a los fitogénicos y no se influyen mutuamente en su eficacia antimicrobiana, entonces es posible una aplicación combinada con las dosis recomendadas sin restricciones ni limitaciones.
- Interacción negativa: si el uso combinado de antibióticos con aditivos alimentarios fitogénicos atenúa la eficacia de los antibióticos, no se recomendaría una aplicación combinada.
- Interacción positiva: si los fitogénicos aumentan la eficacia de los antibióticos, una aplicación combinada de ambos podría generar un efecto antimicrobiano sinérgico en ciertas bacterias patógenas veterinarias.
El objetivo de este estudio fue investigar si una composición definida de compuestos vegetales secundarios influye, y de qué manera, en la eficacia de diversas clases de antibióticos contra las cepas de referencia de laboratorio de E. coli y sus respectivos aislamientos de campo. Los antibióticos veterinarios se seleccionaron sobre la base de los datos oficiales de la Oficina Federal Alemana de Protección del Consumidor y Seguridad Alimentaria (BVL) acerca de las cantidades de antibióticos veterinarios aplicados entre 2011 y 2014.
En el análisis se incluyeron inhibidores de la síntesis de la pared celular (penicilinas y cefalosporinas), antibióticos polipéptidos que interfieren con la integridad de la membrana celular bacteriana (polimixinas), inhibidores de la síntesis de proteínas (tetraciclinas, aminoglucósidos, fenicoles, macrólidos y lincosamidas), inhibidores de la girasa (enrofloxacina) e inhibidores de la síntesis de ARN (ansamicinas) (Figura 1).
Figura 1 – Puntos de acción para diferentes clases de antibióticos.
Influencia de los compuestos vegetales secundarios
Se seleccionaron cuatro aislamientos de campo de E. coli procedentes de bandadas de aves de corral para determinar su perfil de resistencia a los antibióticos y su susceptibilidad a una mezcla definida de compuestos vegetales secundarios (SPC Mix). Como cepas de control de calidad para el ensayo de susceptibilidad a los antimicrobianos se utilizaron la cepa de E. coli beta-lactamasa negativa ATCC 25922 (DSM1103) y la cepa de E. coli beta-lactamasa positiva DSM 22664.
Para volver a determinar la susceptibilidad antimicrobiana de las cepas de E. coli seleccionadas, se realizaron procedimientos de microdilución de acuerdo con el Instituto de Normas Clínicas y de Laboratorio, documento M07-A09 (ISO 20776-1) con las siguientes modificaciones: además de las diluciones seriadas al doble de los respectivos antibióticos, también se aplicó una coincubación con diluciones seriadas al doble de una composición definida de compuestos vegetales secundarios (Activo Líquido) para determinar la influencia de estas mezclas en la dosis efectiva del antibiótico. Los rangos de control de calidad de los antibióticos mencionados se eligieron de acuerdo con el Instituto de Normas Clínicas y de Laboratorio, documento M100-S24 (Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing), o se determinaron individualmente para las respectivas cepas de E. coli.
Eficacia cuando se utiliza en combinación
Como se muestra en la figura 2, la determinación de la concentración bacteriana mínima (CBM) para los antibióticos individuales confirmó la sensibilidad de E. coli ATCC 25922 y la resistencia de E. coli DSM 22664 contra las penicilinas y la cefalosporina. Las cuatro cepas de E. coli aisladas en el campo demostraron ser resistentes a los mencionados antibióticos betalactámicos. La cepa DSM 22664 y los aislamientos de campo 2 y 4 también se determinaron resistentes a las tetraciclinas y al antibiótico macrólido tilosina. También se observó resistencia a los aminoglucósidos en la cepa DSM 22664 y en el aislado de campo 1.
En todos los casos en que se determinó la resistencia a un determinado antibiótico, la SPC Mix no pudo recuperar la sensibilidad en la cepa respectiva. Sin embargo, la propia SPC Mix mantuvo siempre la misma eficacia in vitro, independientemente de la concentración del antibiótico contra el que una cepa seleccionada era resistente. Así pues, no se observó ninguna influencia negativa de los antibióticos en la eficacia de la SPC, incluso con altas concentraciones de betalactámicos, tetractilinas, aminoglucósidos y tilosina. No se observó ninguna influencia en la dosis antimicrobiana efectiva cuando se combinaron los antibióticos betalactámicos o la gentamicina con la mezcla de CPS, incluso si la cepa seleccionada era sensible a los antibióticos mencionados. En todos los demás casos de sensibilidad a los antibióticos, se pudo cuantificar un efecto positivo con la SPC Mix. En la mayoría de las combinaciones de antibióticos y SPC la dosis efectiva del respectivo antibiótico podía reducirse al doble, cuando la concentración de la SPC Mix también se reducía a la mitad, especialmente en el caso de las tetractilinas, la tobramicina, el cloranfenicol, la tilosina y la rifampicina.
Figura 2 – Influencia de una mezcla de SPC en la eficacia de los antibióticos veterinarios seleccionados.
Los recuadros grises indican que no hay cambios en la sensibilidad cuando se aplican en combinación los antibióticos y la mezcla de SPC. La resistencia a un determinado antibiótico se indica con R en color rojo. Los recuadros verdes indican un aumento de la sensibilidad a un antibiótico, cuando se combina con la mezcla de SPC. Los cuadros de color gris a verde indican, que no para todos los antibióticos de una clase determinada, la sensibilidad podría aumentar.
El efecto beneficioso más destacado se observó cuando los antibióticos polipéptidos se combinaron con el SPC Mix. En el caso de las cepas de referencia E. coli ATCC 25922, DSM 22664 y el aislado de campo E. coli 1 se pudo lograr una reducción de al menos cuatro veces la dosis efectiva de antibióticos con la mitad o menos de la dosis efectiva de la SPC Mix. Para los aislados de campo 3 y 4 la concentración de antibióticos podría reducirse a la mitad de la dosis efectiva normal, incluso, cuando la concentración de los SPC se redujo en 4 veces.
La combinación tiene sentido
Los resultados in vitro demuestran que, en todos los antibióticos ensayados que representan una parte sustancial en el uso veterinario, no se observó ninguna influencia negativa de ambas clases de compuestos entre sí. También en el caso de la resistencia a los antibióticos, existe la opción de aplicar un producto fitogénico de amplia eficacia antimicrobiana.
Más aún, en la mayoría de las combinaciones entre los antibióticos y el Activo Líquido, una mezcla definida de compuestos vegetales secundarios, su uso combinado potencia la eficacia individual de cualquiera de las dos clases de compuestos contra las cepas de E. coli in vitro. Esto añade beneficios adicionales a las mejoras ya conocidas en el rendimiento y la salud de los animales, para los cuales ya se ha demostrado la eficacia de varios aditivos fitogénicos para piensos.
