Infecciones en diabetes mellitus tipo 2

Autor: Dr. Humberto Ochoa Salmorán

Resumen La diabetes mellitus está asociada con varios tipos de infecciones, en particular infecciones de la piel, membranas y mucosas, tejidos blandos, tracto urinario, tracto respiratorio e infecciones quirúrgicas y/u hospitalarias. La mayor incidencia de infecciones en diabéticos está ocasionada por la hiperglucemia concomitante, lo cual ocasiona una disfunción inmunológica caracterizada por alteraciones de la función de los neutrófilos, actividad antioxidante e inmunidad humoral disminuida. Hay microbios específicos que están asociados con cada tipo de infección y su presencia indica un tipo específico de infecciones. En este artículo se revisarán varios tipos de infecciones asociadas con diabetes mellitus, así como el tratamiento utilizado.

Palabras clave: infecciones, diabetes mellitus, hiperglucemia

Abstract Diabetes mellitus is associated with various types of infections, especially infections of the skin, mucous membranes, soft tissues, urinary tract, respiratory tract, and surgical and/or hospital infections. The increased incidence of infections in diabetics is caused by concomitant hyperglycemia, which leads to immune dysfunction characterized by impaired neutrophil function, antioxidant activity, and decreased humoral immunity. There are specific microbes that are associated with each type of infection and their presence indicates a specific type of infection. In this article, several types of infections associated with diabetes mellitus will be reviewed, as well as the treatment used. Key words: infections, diabetes mellitus, hyperglycemia

Introducción La diabetes mellitus (DM) es una enfermedad crónica que ocurre cuando existen concentraciones elevadas de glucosa en sangre debido a una producción nula o insuficiente de insulina o porque la insulina producida no puede ser utilizada eficazmente. La diabetes mellitus tipo 2 (DT2) es la forma más común de diabetes y representa el 90% de todos los tipos de diabetes alrededor del mundo. Los signos y síntomas son muy variables y similares entre los diversos tipos de diabetes. La Federación Internacional de Diabetes (FID) estima que existen alrededor de 537 millones de adultos con diabetes en el mundo, con un incremento estimado para el 2045 a 783 millones de personas. En México se estima que en el 2021 vivían con diabetes alrededor de 14.1 millones de personas, con un incremento estimado a 21.2 millones para el 2045.1

La DM está asociada con varios tipos de infecciones, en particular infecciones de la piel, membranas mucosas, tejidos blandos, tracto urinario, tracto respiratorio e infecciones quirúrgicas y/u hospitalarias. La razón detrás de esta asociación frecuente con distintas infecciones es un estado inmunocomprometido del paciente diabético, pues la hiperglucemia no controlada afecta la inmunidad general del paciente diabético a través de la participación de varias vías que conducen a un estado de inmunocompromiso. No todos los pacientes diabéticos están inmunocomprometidos, excepto aquellos con diabetes no controlada que se consideran inmunocomprometidos debido a los efectos negativos del entorno hiperglucémico que favorece la disfunción inmunitaria, como el daño a la función de los neutrófilos, el deterioro del sistema antioxidante y la inmunidad humoral.2

Solo en la última década, diversos estudios han evaluado la carga de complicaciones relacionadas con infecciones en personas con diabetes mellitus y exploraron las infecciones específicas que explican esta carga. En una cohorte estadounidense de 12,379 participantes, la diabetes mellitus confirió un riesgo significativo de hospitalización relacionada con infecciones, con un HR ajustado de 1.67 (IC del 95%: 1.52–1.83) en comparación con personas sin diabetes mellitus. La asociación fue más pronunciada para las infecciones de los pies (HR 5.99, IC del 95%: 4.38–8.19) y también se observaron asociaciones significativas para las infecciones respiratorias, las infecciones del tracto urinario, la sepsis y las infecciones posoperatorias, pero no para las infecciones gastrointestinales.3

Diabetes mellitus y el sistema inmunitario Normalmente, el cuerpo humano utiliza mecanismos asombrosos para protegerse de la invasión de millones de bacterias, virus, hongos, toxinas y parásitos. En circunstancias normales, es difícil que los patógenos penetren en este sistema de defensa, pero varias condiciones y defectos hacen que el sistema inmunitario no funcione correctamente. Por ejemplo, cuando hay una herida abierta, las bacterias pueden entrar fácilmente y causar una infección, como se hace evidente por la presencia de pus. Mientras se defiende contra la invasión patógena, los sistemas de defensa se ven auxiliados por barreras naturales (p. ej., piel intacta y superficies mucosas), así como por la producción de especies reactivas de oxígeno, citocinas y quimiocinas. Desafortunadamente, en la diabetes, la respuesta inmunitaria del huésped se ve alterada, pues además del riesgo de daño de la barrera natural debido a la neuropatía, la DM también puede afectar la inmunidad celular. Esto es causado por la deficiencia de insulina y la hiperglucemia.4

En diversos estudios in vitro se ha encontrado que las células mononucleares de sangre periférica (CMSP) y los monocitos de pacientes con DM secretaron menos interleucina 1-beta (IL-1β) e interleucina 6 (IL6) en estimulación con lipopolisacáridos de bacterias gramnegativas.4,5 Las CMSP de sujetos sanos que se estimularon con anti-CD3 y fueron expuestas a concentraciones elevadas de glucosa mostraron supresión en la producción de citocinas (IL-1, IL-6 e IL-10). Dado que la IL-6 es importante para la protección contra patógenos y para la respuesta inmunitaria adaptativa al inducir la producción de anticuerpos y el desarrollo de células T efectoras, la hiperglucemia puede suprimir la respuesta inmunitaria contra los patógenos invasores.4 Por el momento existen pocos estudios referentes al efecto de la DM sobre la función linfocitaria. Algunos estudios han informado que la glucosilación proteínica incrementada podría inhibir la producción de IL-10 a partir de células mieloides, así como la producción de interferón-γ (IFN-γ) y factor de necrosis tumoral-α (FNT-α) por los linfocitos T.4,5

Se ha demostrado que los granulocitos neutrófilos de pacientes diabéticos presentan múltiples defectos funcionales; existe una producción excesiva de citocinas y enzimas, las cuales, junto con un estado inflamatorio prolongado, pueden contribuir a activación vascular inapropiada y daño tisular. Actualmente existe evidencia de una expresión incrementada de integrinas y moléculas de adhesión celular ante situaciones de hiperglucemia. En contraste, la hiperglucemia altera la quimiotaxis neutrofílica y ocasiona efectos deletéreos en las actividades bactericidas, como la fagocitosis. Asimismo, dichas condiciones hiperglucémicas crónicas alteran la actividad bactericida al inhibir la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6FD), lo cual incrementa la apoptosis de los leucocitos polimorfonucleares y, por tanto, se reduce la migración transendotelial de dichas células.5

La hiperglucemia también altera la función de los macrófagos. Un estudio in vitro con macrófagos derivados de la médula ósea de ratones tratados con glucosa alta mostró una actividad antibacteriana y una fagocitosis reducida. Esto podría estar relacionado con la reducción de la capacidad glucolítica y la reserva de macrófagos tras la sensibilización a largo plazo a concentraciones elevadas de glucosa. En un estudio, la disfunción de las células asesinas naturales (NK), que son importantes para controlar los patógenos invasores, aisladas de sujetos con DT2 demostraron defectos en los receptores NKG2D y NKp46 que activan las células NK, que se asociaron con defectos funcionales en la capacidad de desgranulación de NK.4

El sistema del complemento (SC) actúa como mecanismo efector tanto de la inmunidad innata como adaptativa; está constituido por más de 30 proteínas de membrana y plasmáticas sintetizadas por los hepatocitos o de forma local en los tejidos periféricos, las cuales habitualmente circulan en forma de precursores inactivos. En los últimos años se ha acumulado evidencia que apoya la hipótesis de que la DM es una patología que interfiere con las proteínas reguladoras del SC; dado que la capacidad de activación del SC a través de la vía clásica se encuentra disminuida en la DT2, esto podría contribuir a la susceptibilidad aumentada a infecciones.5

Infecciones del tracto urinario Debido a posibles alteraciones tanto del sistema inmunitario como del mal control metabólico y a la falta de vaciado de la vejiga por neuropatía autonómica, las personas con diabetes tienen un mayor riesgo de ciertas infecciones urinarias, siendo hasta cinco veces más frecuentes en las mujeres. El término bacteriuria asintomática se refiere a la presencia de un urocultivo positivo en una persona que no presenta síntomas, situación muy frecuente en el diabético; la incidencia aumenta en la enfermedad avanzada, enfermedad grave y cuando hay una elevación de la HbA1. Se recomienda no tratar, puesto que no solo no disminuye la infección sintomática, sino que aumenta la resistencia a antibióticos sin obtener beneficio clínico. Se recomienda el tratamiento antibiótico en las embarazadas.6

Desde la bacteriuria asintomática hasta las infecciones del tracto urinario inferior, la pielonefritis y la urosepsis grave se constituye el espectro de infecciones del tracto urinario en pacientes que padecen DM. La cistitis y pielonefritis enfisematosa, los abscesos renales y la necrosis papilar renal son complicaciones graves que ocurren en las infecciones del tracto urinario. Todas estas complicaciones se encuentran con frecuencia en la DT2 en comparación con la población general.2 El tratamiento de la infección urinaria (IU) sintomática en pacientes con DM es similar al de los pacientes sin DM en términos de agente antimicrobiano o duración de la terapia. La cistitis aguda en mujeres con buen control de la glucosa y sin complicaciones a largo plazo debe manejarse como IU no complicada, con uso de antibióticos a corto plazo. Por el contrario, otros tipos de IU en pacientes con DM suelen tratarse como infecciones complicadas. Los antibióticos empíricos deben elegirse con base en los patrones de susceptibilidad locales de los patógenos. Por lo tanto, la pielonefritis en pacientes con DM con síntomas graves que incluyen náusea, vómito o alteraciones metabólicas debe tratarse con antibióticos intravenosos iniciales después de la hospitalización; aquellos con síntomas leves a moderados pueden tratarse con antibióticos orales. En casos graves, como condiciones sépticas, los antibióticos de amplio espectro inmediatos deben comenzarse lo antes posible (dentro de 1 hora) con una transfusión de líquidos rápida y adecuada después del diagnóstico y la obtención de hemocultivos y cultivos de orina, de manera similar a los casos graves sin DM. En las guías japonesa y europea se recomiendan para el tratamiento antimicrobiano inicial empírico cefalosporina de tercera o cuarta generación, fluoroquinolona o penicilina de amplio espectro combinadas con un inhibidor de betalactamasa o carbapenem.8

Infección de piel y tejidos blandos Las enfermedades de la piel y los tejidos blandos más frecuentes en las personas con diabetes son foliculitis, forunculosis y abscesos que muchas veces aparecen en el desarrollo de la enfermedad, siendo más graves en estas poblaciones. Deben destacarse especialmente las que afectan al pie, ya que con frecuencia representan una de las causas más comunes de hospitalización, osteomielitis y amputaciones.6

Tanto en pacientes ambulatorios como hospitalizados, Staphylococcus aureus es el patógeno más común que está presente en las infecciones de la piel y los tejidos blandos. En varios estudios se ha encontrado que los microorganismos más comunes fueron cocos aerobios grampositivos aislados de heridas de pacientes diabéticos, en especial en infecciones del pie diabético. S. aureus, Enterococcus, bacilos gramnegativos facultativos y estreptococos del grupo B son los patógenos más comúnmente identificados en los cultivos de infecciones que amenazan las extremidades.8

Para el tratamiento de las infecciones del pie diabético existe una guía formulada y recomendaciones clave proporcionadas por la Sociedad de Enfermedades Infecciosas de América. De acuerdo con estas pautas, se establece que se debe aplicar un tratamiento empírico de agentes antimicrobianos de acuerdo con los agentes patológicos probables y la gravedad de la infección.5

Infecciones del tracto respiratorio El aumento de las hospitalizaciones en personas diabéticas en comparación con las personas sin diabetes es la causa más importante de infecciones del tracto respiratorio. Las bacterias, los hongos y los virus son los factores etiológicos más frecuentes en los pacientes diabéticos. Durante las epidemias de influenza, el riesgo de hospitalización es seis veces mayor en pacientes diabéticos que en individuos no diabéticos. La tasa de mortalidad de los pacientes diabéticos con tuberculosis pulmonar se acerca al 50%. La mayor susceptibilidad a la tuberculosis en pacientes diabéticos puede deberse al deterioro de las funciones inmunitarias. La tuberculosis pulmonar todavía representa una amenaza potencial para las personas con diabetes.2 El tipo de microorganismos responsables de la neumonía adquirida en la comunidad en pacientes diabéticos varía de lo encontrado en personas no diabéticas, con una mayor prevalencia de bacterias gramnegativas como K. pneumoniae y S. aureus. Los microorganismos causales más importantes responsables de la aparición de infecciones del tracto respiratorio asociadas con DM son S. pneumoniae y el virus de la influenza. Se espera que, en pacientes diabéticos, los casos de infecciones fúngicas causadas por Mucorales sean del 50 al 75%, mientras que el factor predisponente es la acidosis.2,3

Otras infecciones asociadas Otros procesos infecciosos que deben destacarse por sus especiales características en la persona con diabetes son la otitis externa invasiva por Pseudomonas aeruginosa; la mucormicosis rinocerebral, infección oportunista e invasiva producida por el hongo de la clase Zygomycetes; y la colecistitis enfisematosa, producida por Salmonella enteritidis y Campylobacter, siendo esta más frecuente en varones con diabetes. La periodontitis es cuatro veces más frecuente en personas con diabetes, incrementando la posibilidad de un control glucémico deficiente, que a su vez aumenta el desarrollo de la periodontitis, cerrando un círculo vicioso.6

Tratamiento A continuación, se resumen las infecciones asociadas con DM y sus posibles estrategias de tratamiento ( cuadro 1 ).

Conclusiones La asociación entre la diabetes mellitus y una mayor susceptibilidad a la infección en general no está respaldada por pruebas sólidas. Sin embargo, muchas infecciones específicas son más comunes en pacientes diabéticos y algunas ocurren casi exclusivamente en ellos. Otras infecciones ocurren con mayor gravedad y se asocian con un mayor riesgo de complicaciones en pacientes con diabetes. Por tal motivo, se debe de tener un cuidado en el control de la glucemia de los pacientes diabéticos para prevenir la presencia de infecciones graves. Además, es fundamental saber el tratamiento específico de acuerdo con el patógeno que corresponda a la infección que presente el paciente.

Referencias

1. International Diabetes Federation. IDF Diabetes Atlas, 10th edn. Brussels, Belgium: International Diabetes Federation, 2021. Disponible en: https://diabetesatlas. org/idfawp/resource files/2021/07/IDF_Atlas_10th_Edition_2021.pdf.
2. Akash MSH, Rehman K, Fiayyaz F, Sabir S, Khurshid M. Diabetes-associated infections: development of antimicrobial resistance and possible treatment strategies. Archives of Microbiology, 2020;202(5):953-965.
3. Tomic D, Shaw JE, Magliano DJ. The burden and risks of emerging complications of diabetes mellitus. Nature Reviews Endocrinology, 2022;1-15.
4. Berbudi A, Rahmadika N, Tjahjadi AI, Ruslami R. Type 2 diabetes and its impact on the immune system. Current diabetes reviews, 2020;16(5):442.
5. Machado-Villarroel L, Montano-Candia M, Dimakis-Ramírez DA. Diabetes mellitus y su impacto en la etiopatogenia de la sepsis. Acta Médica Grupo Ángeles, 2017;15(3):207-215.
6. López-Simarro F, Margüello ER, Bravo JM, Llora TS, Iriso JI, Pozo AH. Prevención y tratamiento de la enfermedad infecciosa en personas con diabetes. Medicina de Familia. SEMERGEN, 2019;45(2):117-127.
7. Jun K, Shingo Y. Complicated urinary tract infections with diabetes mellitus. Journal of Infection and Chemotherapy, 2021;27(8):1131-1136.