Uso empírico precoce de antibiótico nos recém-nascidos pré-termos associa-se
com menor diversidade bacteriana e maior abundância relativa de Enterobacter
Apresentação:Tainá Coelho,Vanessa Pfeilsticker
(Internato em Pediatria, 6ª Série)
Coordenação: Paulo R Margotto
www.paulomargotto.com.br
Introdução
• Os antibióticos são os medicamentos administrados
mais comumente prescritos para crianças em Unidades
Neonatais de Terapia Intensiva¹.
• Mesmo sendo baixa a incidência de sepse precoce, os
recém-nascidos
(RN)
pré-pré-termos
recebem
antibioticoterapia empírica nos primeiros dias de vida
quando se suspeita de infecção2,3.
• Apesar do uso de antibioticoterapia empírica em
recém-nascidos pré- termos (RNPT) ser indicado na
suspeita de sepse precoce, infecção intrauterina oculta
que precipitou trabalho de parto prematuro, rotura
prematura de membranas ovulares e corioamnionite, o
seu uso parece ser prudente, mas no entanto, a
Introdução
• Quando se inicia a antibioticoterapia empírica, muitos clínicas
usam-na por 2 dias. mas no entanto, tem sido prolongado por
5 dias ou mais frente a fatores, como rotura prolongada de
membrana, corioamnionite, necessidade de reanimação,
desconforto respiratório e intolerância alimentar
• Infelizmente, a antibioticoterapia empírica precoce tem
potencial para causar danos assim como benefícios para os
RNPT, por impedir a colonização microbiana inicial6,7.
• Nestes RN prematuros, a colonização microbiana consiste em
menos espécies benéficas, pouca diversidade bacteriana e
mais patógenos do que os observados nos RN a termo
saudáveis8-11.
• Porém não se sabe até que ponto esse fato pode ser atribuído
ao alto uso de antibiótico.
Introdução
• Apesar do maior entendimento dos microrganismos
que vivem com e dentro do organismo, os estudos
sobre RNPT não tentaram avaliar o impacto do uso de
antimicrobiano na microbiota intestinal.
• O uso irrestrito de antimicrobianos pode ter
consequências persistentes na redução da diversidade
dos microrganismos e mesmo após sua suspensão, não
é garantida a recuperação total da microbiota
saudável12.
• O uso de antibioticoterapia empírica precoce em RNPT
está associado a um aumento no risco de desenvolver
enterocolite necrosante, sepse e morte13-15.
• Aberrante colonização precoce intestinal pode
contribuir para a fisiopatologia da enterocolite
necrosante8,11,16.
HIPÓTESE A SER TESTADA
• Os autores testaram a hipótese de que o uso
intensivo de antibiótico precoce nos pré-termos
altera a ontogenicidade da microbiota e diminui a
diversidade microbiana em um estudo longitudinal
de colonização intestinal em 74 recém-nascidos prétermos.
• Amostras seriadas de fezes foram coletadas entre 423 dias de vida para testar qualquer diferenças no
estabelecimento precoce do microbioma intestinal
pelo uso empírico precoce e intensivo de antibiótico
Metodologia
• Foram registradas crianças de 3 UTIN de
Cincinnati, Ohio, como parte de um estudo de
coorte sobre novos biomarcadores para casos
de enterocolite necrosante (ECN), sepse ou
morte em RN≤ 32semanas de idade
gestacional (IG).
• Nenhuma criança teve ECN, sepse ou óbito na
primeira semana de vida e não foram
identificadas anomalias congênitas.
Metodologia
• Exposição à antibioticoterapia empírica precoce
foi definida como início do antibiótico (ATB) no
primerio dia de vida.
• A duração foi determinada com base no total de
dias de uso contínuo de ATB com culturas
negativas.
• Sepse foi definida de acordo com resultados
positivos de hemocultura, cultura de líquor,
urocultura ou cultura estéril de sítio.
• A ECN foi baseada nos critérios II ou III de Bell.
Metodologia
• Nessa coorte a antibioticoterapia empírica
consistiu no uso de ampicilina e gentamicina,
usando- se dose padrão. Foram divididos 3
grupos:
Sem ATB: 0 dias.
Uso curto de ATB: 1-4 dias.
Uso prolongado de ATB: 5-7 dias.
Metodologia
• Foram coletadas várias amostras de fezes durante
as primeiras três semanas.
– 1ªsemana: 4-7 dias.
– 2ªsemana: 10-16 dias.
– 3ªsemana: 20-23 dias.
• DNA bacteriano foi extraído dessas amostras
através de um dos dois métodos:
– Fenol- clorofórmio
– Kit QiaAmp DNA (Qiagen, Valencia, Califórnia)
• A sequência 16S do DNA ribossomal foi feita pelo
Instituto Broad.
Análise Estatística
• Dados sequenciais foram gerados de 256
amostras a partir de 81 crianças.
• Amostras seguidas de ECN e sepse foram
excluídas, assim como 5 crianças com apenas
1 semana de coleta de amostras.
• Um total de 74 pacientes com 239 amostras
ficaram disponíveis para estudo.
Análise Estatística
• Variáveis categóricas foram testadas pelo teste de
Fischer e as contínuas pelo ANOVA. O teste nãoparamétrico de Kruskal- Wallis foi usado para
comparar diferenças na diversidade entre os
grupos.
• Foram usadas as percepções quantitativas do
Programa de Ecologia Microbiana para calcular o
índice de diversidade de Simpson, que media
tanto a riqueza de espécies quanto a regularidade
delas.
Análise Estatística
• Para considerar as múltiplas amostras por
criança, foram usadas modelos alfa de equações
de estimação generalizadas (GEE), para analisar
as diferenças entre o índice de Simpson entre as
crianças com níveis diferentes do uso de ATB.
• A associação entre uso precoce de ATB e
abundância relativa das duas unidades
taxonômicas operacionais mais comuns, foi
avaliada por um modelo de regressão linear.
• Essa duas unidades foram classificadas como
Enterobacter e Staphylococcus.
Resultados
• Das 74 crianças:
– 13 (18%) não receberam ATB;
– 48 (64%) fizeram uso curto;
– 13 (18%) fizeram uso prolongado.
• A duração e início da antibioticoterapia
empírica precoce foi determinada a partir da
percepção clínica do risco de infecção.
• Na tabela II, as características clínicas e
demográficas dos 3 grupos estudados, sendo
evidenciadas as diferenças significativas
Resultados
Resultados
• Uso prolongado de ATB foi maior na 1ª semana
de vida em 14 crianças que posteriormente
desenvolveram ECN ou sepse ou morreram
(P=0,04). No entanto, como esses casos
ocorreram em RN< 29 semanas de IG, o maior
uso de ATB nesse grupo pode confundir os
resultados.
• Se analisar apenas o grupo de RN< 29 semanas, o
uso de ATB na 1ª semana não diferiu
significantemente quando comparado com os
controles (P=0,208).
Resultados
• 1ª semana de vida:
- Sem ATB: Staphylococcus (41%), Enterococcus (26%), e
Enterobacter (19%).
- Curto período de ATB (1-4 dias):
Enterococcus e Staphylococcus.
Enterobacter (40%),
- Tratamento intensivo com ATB (5-7 dias): Enterococcus
(34%), Clostridium (33%), Staphylococcus (11%) e
Escherichia (8%).
Figura 1
Resultados
• 2ª semana de vida:
- Sem ATB: Enterobacter, seguido por: Staphylococcus,
Enterococcus e Escherichia.
- Curto período de ATB: Staphylococcus, Enterococcus e
Escherichia.
- Tratamento intensivo com ATB: Enterobacter (57%),
Escherichia
(21%),
Enterococcus
(15%)
e
Staphylococcus (7%) = 90% da microbiota.
Figura 1
Resultados
• 3ª semana de vida:
- Sem ATB: Enterobacter (36%), Enterococcus (17%),
Clostridia (17%), Veillonella (16%) e Escherichia (11%).
- Curto período de ATB: Enterobacter (48%) e
Enterococcus
(16%) gêneros mais comuns, seguidos por: Escherichia
(13%), Clostridia (9%) e Veillonella (7%).
- Tratamento intensivo com ATB: gênero mais comum:
Enterobacter (47%), seguido por: Enterococcus (35%).
Figura 1
Resultados
Qual seria a importância estatística dessa
mudança na microbiota intestinal pósantibioticoterapia precoce?
-Quantificar a associação entre a exposição
precoce aos ATB e a abundância relativa dos
dois maiores grupos de unidade taxonômica
(Enterobacter e Staphylococcus).
Resultados
• Enterobacter:
- Aumentou significativamente com o uso de ATB empírico na semana 2
(com exposição intensiva a ATB – P=.016 e curto período de ATB – P=.006).
- Entretanto, não houve aumento significativo na semana 3 pós-natal com
exposição intensiva a ATB durante a primeira semana.
• Staphylococcus:
- O uso intensivo de ATB na primeira semana mostrou relação apenas com a
diminuição relativa de Staphylococcus na semana 2 (P<0.001), mas não na
semana 3.
- Uso de ATB por curto período foi associado com aumento relativo de
Staphylococcus na semana 3.
Discussão
• Os dados do presente estudo sustentam a
hipótese de que o uso intensivo e precoce de
ATB no RN pré-termo está associado com
importante alteração na microbiota intestinal
e potencializa os riscos de Enterocolite
Necrosante, Sepse ou Morte.
• A REDUÇÃO DA DIVERSIDADE MICROBIANA
PERSISTIU POR MAIS DE 3 SEMANAS, com o
uso intensivo de antibióticos
Discussão
• O uso intensivo de ATB cursa principalmente com aumento
relativo de Enterobacter.
• Por ser um estudo pequeno, pode haver viés de
confundimento (principalmente pela diferença entre casoscontrole e fatores como a IG).
• Entretanto, estes achados são consistentes quando
comparados a grandes estudos realizados previamente13-15.
• Em um estudo de caso e controle de 20 pré-termos com e
sem ECN, Wang et al8 demonstraram pronunciada baixa
diversidade bacteriana nos RN que desenvolveram ECN,
com aumento de proteobactéria próximo ao dia da
ocorrência da ECN.
• Achados semelhantes ocorreram nos estudos de Morrow Al
et al16 e Walsh MC et al17.
Discussão
• O uso de ATB seleciona Enterobacter muitas vezes patogênicas e
resistentes a beta-lactamase27.
• O aumento de Enterobacter devido a antibioticoterapia pode ocorrer
através de mecanismos alternativos, notavelmente pela modificação de
imunidade inata.
• Bebês que receberam ATB por curto período, tiveram padrão de alteração
na microbiota (SUPRIMIRAM A DIVERSIDADE DA MICROBIOTA
TEMPORARIAMENTE|), mas na 3ª semana, voltaram a diversidade inicial
(ao contrário dos que fizeram o uso de ATB por mais de 5 dias).
• Os RN que não receberam antibióticos tiveram um aumento da
diversidade da microbiota, como relatado por outros autores33.
• Uso intensivo de ATB foi bastante significativo em crianças que
evoluíram com ECN, sepse ou morte13-14.
• Especula-se que o mecanismo subjacente desta associação esteja
relacionado á morte de bactérias comensais, resultando no crescimento
de bactérias patogênicas. É neste mecanismo que se baseam os estudos
com probióticos na proteção da ECN34-35.
Discussão
• Outros fatores importantes para a composição da microbiota
intestinal: tipo de parto e tipo de alimentação (neste presente
estudo, mais de 90% dos RN receberam leite humano da
própria mãe ou pasteurizado, iniciado no segundo dia de vida,
alcançando nutrição enteral plena por volta de 2
semanas37).Assim, o viés da alimentação não interferiu no
presente estudo (foi seguido protocolo de alimentação e a
grande maioria recebeu leite materno).
• Entre as limitações: infrequente defecação precoce nos prétermos nos primeiros dias de vida, com obtenção de poucas
amostras, podendo não captar totalmente o efeito na
microbiotas; baixa incidência de ECN, sepse e morte
Discussão
• A duração da antibioticoterapia empírica de
ampicilina + gentamicina em RN pré-termo
tem correlação com a redução da diversidade
da microbiota intestinal que continuou através
da 3ª semana do estudo
• Antibioticoterapia intensiva  disbiose 
precede ou precipita ECN, sepse e morte.
Nota do Editor do site, Dr. Paulo R.
Margotto
Estudando juntos! Aqui e Agora!
Microbiota intestinal e o uso de probióticos:perspectivas futuras (I
Seminário de Controle de Infecção em Neonatologia, 6 de maio de
2014)
Autor(es): Paulo R. Margotto
• Microbiota (flora gastrintestinal): população de
organismos microscópicos que habitam um órgão do
corpo ou parte de uma pessoa.
• Microbioma: única população inteira de
microrganismos e seus elementos genéticos
completo que habitam o corpo de uma pessoa.
Adulto: 1 trilhão de bactérias no intestino
(10 a 100 vezes que as próprias células humanas)
Ao nascimento: trato gastrintestinal é estéril
Maioria: Bidifobacteria, Enterobacteria, Clostridia, Lactobacilo, Enterococo
(mais de 1000 diferentes espécies de bactérias)
Vandenplas Y et al,2011;Sdepaniun V, 2012
Microbiota intestinal
Efeitos significativos sobre a microbiota intestinal
•
Composição difere entre alimentados ao seio (mais bifidobacterias) e fórmula (flora “tipo
adullto”:mais E.coli e bacterioide)
Leite materno:oferece 109 bactérias vivas por litro!
•
Tipo de parto: cesariana os recém-nascidos não são expostos as floras vaginal e fecal
maternas
-atraso na colonização (composta por bactérias anareróbias, como
Enterobacter
-RN cesarianas: mais diabetes tipo 1, asma e alergia
•
Pré-termo:
-colonizados por baixo número de bactérias benéficas (bifidobacteria e Lactobacilli).
-alto número de bactérias potencialmente patogênicas (Enterobacteria e E.coli).
-alto número de espécies de Baterioide, Enterococo e Estreptococo; Clostridium,
Sthaphylococcus e Klebsiella: UMA FESTA!
Cileborg MS et al (2012); Douglas-Escobar M et, 2013; Vandenplas Y et al,2011;Sdepaniun V, 2012;
Neu J, 2010; Mshvildadze,2010
Microbiota intestinal
Efeitos significativos sobre a microbiota intestinal:
Uso de antibióticos
• a ampla utilização prolongada de antibióticos pode prejudicar
importantes eventos de transição necessários para a homeostase
intestinal.
• interação anormal entre o epitélio intestinal e a microbiota luminal
quando a colonização é interrompida com antibióticos de amplo espectro.
• A ativação dos receptores toll-like por bactérias comensais parece ser
crítica para a proteção contra lesões do intestino e mortalidade associada.
• A falta de diversidade de espécies bacterianas e a abundância de
espécies Proteobacteria associadas com o uso amplo de antibióticos
• A falta pode predispor à estimulação inflamatória que pode ajudar a
explicar a susceptibilidade dos recém-nascidos prematuros a sepse tardia
e a enterocolite necrosante.
Kupala VS, 2011
Microbiota intestinal
Antibioticoterapia empírica prolongada (≥5dias;culturas negativas)
Patel, 2011:50% sem bacteremia provada recebem
tratamento para a sepse
(situação diagnostica problemática!)
• Cottom et al(2009):enterocolite necrosante e morte
• 4039 RN<1000g
Regressão logística multivariada
-Tempo prolongado de antibióticos altera o desenvolvimento fisiológico
e imunológico intestinal enterocolite necrosante
-Redução da flora bacteriana colonização por fungo candidíase neonatal
Microbiota intestinal
Antibioticoterapia empírica prolongada (≥5dias;culturas negativas
)
• Alexandre et al (2011):estudo caso-controle (com e sem
enterocolite necrosante-ECN)
Após 1-2 dias de exposição ao antibiótico, o risco de desenvolver ECN
aumentou 1,19 vezes e continuou a aumentar com a exposição
adicional ao antibiótico ( 1,43 para 3-4 dias; 1,71 para 5-6 dias;
2,05 para 7-8 dias; 2,45 para 9 a 10 dias e 2,94 acima de 10 dias)
Nos RN SEM SEPSE, A exposição ao antibiótico foi um risco significativamente independente para ECN
Microbiota intestinal
Antibioticoterapia empírica prolongada (≥5dias;culturas negativas)
• Kupala VS, 2011:365 RN ≤32sem;≤1500g
• Regressão logística (controle de IG, peso, rotura prematura de
membrana, vent mec, uso de leite materno)
para cada dia de antibioticoterapia empírica inicial, a odds ratio (OR)
para sepse tardia, enterocolite necrosante ou morte e para sepse
tardia, aumentou significativamente.
MICROBIOTA INTESTINAL E ENTEROCOLITE NECROSANTE
Á luz dos conhecimentos, como prevenir
• Dieta precoce com leite humano
(Colostroterapia nos RN pré-termos extremos)
Menos ECN:(4.6 vs 14%)(RR:0,3;IC a 95%: 0.13–0.71)
Menos ECN/Morte (6,3 vs 15,1%): RR:0,28;IC a 95%:0.13–0.58)
• Evitar a Antibioticoterapia prolongada
• Evitar o uso de Ranitidina
Hamilton,2014
Infecções (OR 5.5; IC a 95%:2.9-10.4, P <
0,001) Sepse, Pneumonia,ITU
Enterocolite necrosante (OR 6.6; IC a 95%: 1.7–
25.0
Taxa de mortalidade :6 vezes maior
O suco gástrico é o maior mecanismo de defesa não imune
Terrin,G, 2012
Muito mais precisa ser aprendido sobre a flora
intestinal e suas interações com o
desenvolvimento do trato intestinal antes de
podermos rotineiramente manipular o
ecossistema microbiano intestinal.
Neu J, 2014
OBRIGADO!
Dr. Paulo R. Margotto, Ddas Mônica, Camila, Tainá, Aressa, Vanessa, Nathalia e Laisa
Estudantes da Escola Superior de Ciências da Saúde e Universidade Católica de Brasília