La Klebsiella pneumoniae es una bacteria que puede formar parte de la microbiota intestinal sin causar enfermedad. Sin embargo, en determinados contextos clínicos puede participar en infecciones asociadas a la atención en salud (IAAS), especialmente en pacientes hospitalizados, inmunocomprometidos o críticamente enfermos. El desarrollo de estas infecciones depende de múltiples factores, entre ellos las condiciones del paciente, las características de la bacteria y los procesos de atención clínica. Cuando adquiere resistencia a antibióticos de última línea, como los carbapenémicos, las alternativas terapéuticas se reducen y el manejo clínico se vuelve más complejo, pudiendo prolongar las hospitalizaciones y aumentar los costos asociados a la atención.

A pesar de su relevancia clínica y epidemiológica, en Chile existen pocos datos sobre los clones circulantes de esta bacteria, sus mecanismos de resistencia y sus factores de virulencia. Esta brecha fue el punto de partida de la investigación “Genomic epidemiology of carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae circulating in a Chilean tertiary-care hospital (2021–2022): Molecular characterization, resistance-virulence convergence, and clinical associations”, publicado la revista Microbial Cell. En este artículo participaron junto con Gustavo Araya, Alejandra Álvarez, Carolina Arellano, Rodrigo Bravo, Abraham Gajardo, Boris Barrera, Francisco Silva y Roberto M. Vidal, investigadores de la Facultad de Medicina de la U. de Chile y del Laboratorio Clínico de nuestro Hospital.

“Sabíamos que en el Hospital circulaban aislados de Klebsiella pneumoniae resistentes a carbapenémicos, pero faltaba información. Necesitábamos saber qué clones estaban presentes, qué genes de resistencia portaban, qué factores de virulencia tenían y cómo se relacionaban con cepas descritas en otros países de la región. Esa necesidad de contar con datos propios fue el origen de esta investigación”, explicó el enfermero.

El investigador agregó: “Además de ser una bacteria relevante en lo epidemiológico, la Organización Mundial de la Salud ha incluido a los enterobacterales resistentes a carbapenémicos, grupo al que pertenece Klebsiella pneumoniae, dentro del grupo crítico para el desarrollo de nuevos antibióticos, lo que refuerza la necesidad de estudiarlas, vigilarlas y comprender mejor su circulación en ambientes hospitalarios”.

Para el estudio, el equipo analizó 45 aislados de Klebsiella resistentes a carbapenémicos obtenidas en unidades de cuidados críticos. Las muestras provenían tanto de infecciones clínicas como de vigilancia activa, incluyendo hemocultivos, aspirados respiratorios, colecciones abdominales e hisopados rectales. El análisis integró identificación bacteriana por espectrometría de masas, pruebas de susceptibilidad antimicrobiana, detección molecular de genes de resistencia y virulencia, electroforesis en gel de campo pulsado y secuenciación genómica de aislados seleccionados.

Uno de los hallazgos fue que los aislados no correspondían a un único clon dominante, sino a varios linajes distintos circulando simultáneamente. Entre ellos se identificaron los tipos de secuencia ST25, ST45, ST307 y ST1161. En particular, ST307 corresponde a un clon de alto riesgo emergente, reconocido internacionalmente por su capacidad de adquirir genes de resistencia y diseminarse en contextos hospitalarios. El análisis también permitió comparar los aislados locales con cepas descritas en otros países de Sudamérica. Esta comparación mostró que distintos clones de Klebsiella pneumoniae resistente circulan entre instituciones, países y sistemas de salud.

“Pudimos observar que nuestros aislados no son una realidad aislada. Forman parte de una dinámica regional y transnacional de circulación de clones relevantes. Esa información es clave, porque permite comparar nuestra epidemiología local con lo que ocurre en el continente y en el mundo, fortalecer la vigilancia microbiológica, apoyar los programas de prevención y control de infecciones asociadas a la atención en salud y promover el uso racional de antimicrobianos”, señaló Araya.

Además, el estudio identificó determinantes asociados a resistencia a biocidas y metales, elementos que podrían favorecer la persistencia bacteriana en ambientes hospitalarios. Estos hallazgos sugieren que la adaptación de estas bacterias no depende solo de su resistencia antimicrobiana clásica, sino también de otros rasgos que pueden contribuir a su supervivencia en entornos sometidos a presión selectiva.

Otro aspecto relevante fue el análisis de virulencia. El estudio no detectó marcadores clásicos de hipervirulencia. Sin embargo, sí identificó genes vinculados a la captación de hierro y la adhesión bacteriana, características que pueden favorecer la persistencia de la bacteria y su adaptación al hospedero.

“En los últimos años se ha descrito la aparición de cepas convergentes, es decir, bacterias que combinan resistencia antimicrobiana con rasgos de alta virulencia. En nuestro estudio no encontramos marcadores clásicos de hipervirulencia, pero sí una alta carga de genes de resistencia junto con rasgos adaptativos de virulencia, principalmente relacionados con captación de hierro y adhesión. Por eso, el hallazgo apunta más a una convergencia entre resistencia y rasgos adaptativos de virulencia que a la presencia de cepas hipervirulentas clásicas”, enfatizó.

El trabajo también mostró una alta frecuencia de genes asociados a resistencia antimicrobiana, especialmente carbapenemasas y betalactamasas de espectro extendido. Dentro de ellos destacó blaKPC, que se asoció con estadías hospitalarias significativamente más prolongadas, un hallazgo que refuerza la relevancia clínica de identificar oportunamente estos mecanismos de resistencia.

“KPC es una enzima capaz de degradar o inactivar los carbapenémicos, impidiendo que el antibiótico ejerza adecuadamente su efecto terapéutico. Pero la resistencia no depende siempre de un solo mecanismo; muchas veces intervienen combinaciones de enzimas, alteraciones en la permeabilidad bacteriana y otros determinantes. Por eso, conocer cuál es el mecanismo predominante en nuestro contexto local es fundamental para orientar la vigilancia microbiológica y apoyar la toma de decisiones clínicas”, explicó Araya.

Los resultados del estudio tienen implicancias que van más allá del Hospital, ya que aportan información útil para el monitoreo epidemiológico nacional y para el diseño de estrategias de prevención y control de infecciones. El trabajo refuerza la necesidad de avanzar hacia programas de vigilancia genómica sostenidos, capaces de monitorear de manera continua los clones bacterianos que circulan en ambientes hospitalarios.

“Sería muy importante contar con programas de vigilancia genómica permanentes que permitan monitorear las cepas que circulan en nuestro entorno. Esa información puede ayudar a optimizar los programas de prevención y control de infecciones, orientar el uso racional de antimicrobianos y fortalecer la seguridad del paciente. Klebsiella pneumoniae es altamente relevante en el ambiente hospitalario y, cuando adquiere resistencia a carbapenémicos, el manejo clínico se vuelve más complejo, las opciones terapéuticas se limitan y las estadías hospitalarias pueden prolongarse. Por eso, contar con datos locales es un insumo importante no solo para nuestra institución, sino también para generar estrategias a nivel país”, concluyó.