Resistencias antifúngicas

Contexto general

El tratamiento clínico de las micosis se ve condicionado por el limitado número de antifúngicos existente en la actualidad y la lentitud con la que se desarrollan nuevos fármacos antimicóticos. Además, los fármacos antifúngicos disponibles a día de hoy presentan importantes limitaciones, como su elevado coste, su toxicidad para las células animales, su escasa biodisponibilidad y/o su relativa ineficacia. En este contexto, la emergencia de resistencias a los fármacos antifúngicos está causando una gran preocupación en la comunidad científica, que ha llevado a la inclusión de la especie multirresistente Candida auris, otras levaduras del género Candida y las cepas del hongo filamentoso Aspergillus fumigatus resistentes a los azoles en la última edición de la lista de "Amenazas de resistencia a los antibióticos en los Estados Unidos" publicada por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) [enlace al listado completo]. Del mismo modo, informes realizados en diferentes países sugieren que la resistencia a los antifúngicos es relativamente frecuente entre los aislamientos de hongos filamentosos y levaduras de origen animal. Sin embargo, se desconoce aún el impacto real de la resistencia a los antifúngicos en la salud de los animales de compañía y el sistema ganadero, ya que las micosis animales han recibido tradicionalmente mucha menos atención que las micosis que afectan a los seres humanos, y los ensayos de sensibilidad antifúngica siguen sin realizarse aún de manera rutinaria en la mayoría de laboratorios de diagnóstico micológico veterinario.

Origen de las resistencias antifúngicas

En general, los hongos pueden ser intrínsecamente resistentes a los antifúngicos (resistencia primaria) o pueden desarrollar dicha resistencia por selección de los individuos menos sensibles a los compuestos antimicóticos dentro de una población fúngica en respuesta a la exposición a tales compuestos (resistencia secundaria). Por otro lado, las resistencias secundarias pueden surgir en el entorno clínico bajo terapia antifúngica prolongada (vía clínica) o, alternativamente, a través de la selección de resistencia tras la exposición a largo plazo del microorganismo a concentraciones subletales de los compuestos antimicóticos en el medio ambiente (vía ambiental). La vía ambiental de desarrollo de resistencias antifúngicas parece tener gran importancia en diversos hongos de importancia clínica, como Aspergillus fumigatus, y tiene su origen en el uso generalizado de compuestos fungicidas en diversas aplicaciones agrícolas y de otros tipos (conservación de materiales, desinfección ambiental, etc.)

Por otro lado, la resistencia clínica se define como la persistencia o progresión de una micosis a pesar de la administración del tratamiento antifúngico adecuado. Es importante tener en cuenta que la susceptibilidad antifúngica de los aislamientos de hongos filamentosos y levaduras es sólo uno de los elementos que contribuyen a la resistencia clínica, ya que otros factores como la farmacocinética del fármaco antimicótico utilizado y diversos aspectos relativos al hospedador (por ejemplo, sitio de la infección, estado inmunitario, etc.) van a condicionar dicha resistencia clínica. En concreto, el tratamiento antifúngico tiene más probabilidades de fracasar en los individuos con disfunción inmunitaria grave, ya que el fármaco antimicótico debe combatir la infección sin el beneficio de una respuesta inmunitaria efectiva.

 Mecanismos de resistencia a los antifúngicos

A nivel molecular, la resistencia a los antifúngicos puede producirse por diversas vías, las cuales pueden ocurrir de manera independiente o concomitante y producir efectos aditivos o dar lugar a resistencias cruzadas entre diferentes compuestos. Entre los principales mecanismos de resistencia a los antifúngicos destacan los siguientes:

• Mutaciones puntuales no sinónimas dentro del gen que codifica la enzima diana del antifúngico. Tal es el caso, por ejemplo, de las mutaciones en los genes ERG11 y cyp51A, que codifican para la enzima lanosterol 14α-desmetilasa dependiente del citocromo P450 en levaduras y hongos filamentosos, respectivamente. En general, las sustituciones aminoacídicas en la secuencia de esta enzima inhiben la unión de los antifúngicos azólicos a la misma, con lo cual éstos no pueden ejercer su acción antimicótica; no obstante, la posición y la naturaleza de las alteraciones dentro de la estructura de la enzima influyen en el grado de resistencia cruzada entre los distintos azoles. Por otro lado, las mutaciones en los genes FKS1 y FKS2, que codifican para la glicosiltransferasa 1,3-β-D-glucano sintasa han sido implicadas en la resistencia de algunas especies fúngicas a las equinocandinas.

• Aumento de la expresión de la enzima diana del antifúngico, ya sea por la acción de diversos factores de transcripción o por la presencia de varias copias del gen que codifica la diana (originadas, por ejemplo, por duplicaciones génicas). En este sentido, la sobreexpresión del gen ERG11 es bastante frecuente en aislamientos de Candida albicans resistentes a azoles, en los que el incremento en la cantidad disponible de lanosterol 14α-desmetilasa reduce la susceptibilidad antifúngica. De manera similar, duplicaciones en tándem del gen ERG11 han sido relacionadas con un alto nivel de resistencia a azoles en Malassezia pachydermatis y otras especies del género Malassezia.

• Sobreexpresión de bombas de eflujo asociadas a la membrana celular, que resulta en una disminución de las concentraciones del fármaco dentro de las células fúngicas. Se trata de un mecanismo ampliamente extendido y que, además de a los antifúngicos, puede conferir resistencia frente a otras sustancias tóxicas. En hongos existen al menos dos sistemas diferentes de eflujo de fármacos que modulan la resistencia a los antifúngicos: (i) transportadores dependientes de ATP o transportadores ABC; y (ii) y la superfamilia de facilitadores principales (MFS).

• Cambios en la composición de la membrana celular fúngica. Éste es el mecanismo más común de resistencia adquirida los polienos, y está relacionado con diversas alteraciones en la composición de esteroles en la membrana celular fúngica por mutaciones de pérdida de función en genes implicados en la biosíntesis del ergosterol. Por ejemplo, en Candida albicans, la pérdida de función de los genes ERG11 y ERG3 (que codifican para las enzimas lanosterol 14α-desmetilasa y C-5 esterol desaturasa, respectivamente) implica la sustitución del ergosterol de la membrana celular por esteroles alternativos como lanosterol, eburicol y 4,14-dimetil-zimosterol, lo que resulta en una mayor resistencia a la anfotericina B. Otros genes que podrían estar implicados en este mecanismo de resistencia son ERG2 (C-8 esterol isomerasa), ERG5 (C-22 esterol desaturasa) y ERG6 (C-24 esterol metil-transferasa).

• Formación de biopelículas (biofilms). La formación de biopelículas también parece contribuir a la resistencia frente a diversos antifúngicos, al reducir la exposición del hongo a los compuestos antimicóticos presentes en el medio por quedar éstos atrapados en la matriz polisacarídica de la biopelícula. De hecho, se ha relacionado la presencia de catéteres permanentes, válvulas cardíacas artificiales y otros dispositivos quirúrgicos con la ocurrencia de infecciones fúngicas refractarias, ya que los hongos implicados en estos procesos forman sobre estos dispositivos biopelículas altamente resistentes a la acción de los antifúngicos.

• Mecanismos de respuesta frente al estrés celular. Finalmente, parece ser que los mecanismos de respuesta frente al estrés mediados por la proteína chaperona Hsp90 y otras sustancias implicadas en las vías de señalización intracelular contribuyen a la resistencia a los antifúngicos.

Resistencias antifúngicas en el entorno veterinario

Diversos estudios realizados en los últimos años indican que la resistencia a los antifúngicos es relativamente común entre aislamientos de hongos filamentosos y levaduras procedentes de distintas especies animales, y que incluso los individuos sanos pueden servir como reservorio de cepas fúngicas resistentes. No obstante, las cifras de resistencia varían mucho dependiendo de la especies animales, la ubicación geográfica y los métodos utilizados en las pruebas de sensibilidad in vitro. En general, una limitación importante de este tipo de estudios el pequeño tamaño muestral utilizado, especialmente cuando se compara con estudios similares que se centran en aislamientos fúngicos procedentes de casos de micosis en humanos. Además, hasta hace poco tiempo, o no se realizaban as ensayos de sensibilidad antifúngica de aislamientos veterinarios de manera rutinaria o, cuando dichos ensayos se realizaban, no  se seguían métodos estandarizados, lo que dificulta aún más la comparación directa de resultados entre estudios. Finalmente, otra importante limitación de la mayoría de los estudios sobre resistencias antifúngicas en medicina veterinaria es que cuando se detectan aislamientos resistentes a antifúngicos, éstos no se suelen caracterizar a nivel molecular para detectar la posible presencia de mutaciones génicas u otras características (potencialmente) responsables del fenotipo resistente. Por suerte, este aspecto está cambiando en los últimos años, y el número de publicaciones que analizan los mecanismos de resistencia antifúngica en aislamientos de origen animal está aumentando.