Microbiomas Hospitalarios y resistencia Antimicrobiana: Bases Ecológicas, Mecanismos Moleculares y Estrategias de Mitigación

Palabras clave: presión selectiva, elementos genéticos móviles, infecciones nosocomiales, epidemiología molecular, metagenómica

Resumen

La resistencia antimicrobiana en el entorno hospitalario constituye un problema de alta complejidad biológica, clínica y epidemiológica. El hospital debe entenderse como un ecosistema microbiano dinámico donde interactúan superficies ambientales, dispositivos médicos, pacientes y personal sanitario. En este contexto, la presión antibiótica, los protocolos de desinfección y la alta densidad de pacientes modulan la composición del microbioma hospitalario, reduciendo su diversidad y favoreciendo la acumulación de genes de resistencia. El resistoma hospitalario, integrado por múltiples determinantes genéticos, se consolida como un reservorio activo con capacidad de diseminación. Los mecanismos moleculares que sustentan esta dinámica incluyen la transferencia horizontal de genes mediante conjugación, transformación y transducción, así como la acción de elementos genéticos móviles como plásmidos, transposones e integrones. La formación de biopelículas en superficies y dispositivos invasivos refuerza la persistencia bacteriana y dificulta la acción de antimicrobianos y desinfectantes. Como consecuencia, patógenos multirresistentes como enterobacterias, Pseudomonas spp., Acinetobacter spp. y Staphylococcus aureus resistente a meticilina se asocian a infecciones graves, aumento de mortalidad, prolongación de la estancia hospitalaria y mayores costos sanitarios. Las herramientas de secuenciación metagenómica y vigilancia genómica han permitido caracterizar con mayor precisión el microbioma hospitalario y rastrear brotes. Sin embargo, persisten limitaciones metodológicas y la necesidad de integrar datos ecológicos y clínicos. La mitigación efectiva requiere programas de optimización de antimicrobianos, control ambiental basado en evidencia, diseño hospitalario seguro y enfoques interdisciplinarios apoyados en inteligencia artificial para anticipar riesgos y contener la diseminación de la resistencia.

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Citas

- Blake K, Choi J, Dantas G. Approaches for characterizing and tracking hospital-associated multidrug-resistant bacteria. Cellular And Molecular Life Sciences [Internet]. 13 de febrero de 2021;78(6):2585-606. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s00018-020-03717-2

- Chiș AA, Rus LL, Morgovan C, Arseniu AM, Frum A, Vonica-Țincu AL, et al. Microbial resistance to antibiotics and effective antibiotherapy. Biomedicines [Internet]. 12 de mayo de 2022;10(5):1121. Disponible en: https://doi.org/10.3390/biomedicines10051121

- Mangalea MR, Halpin AL, Haile M, Elkins CA, McDonald LC. Decolonization and pathogen reduction approaches to prevent antimicrobial resistance and Healthcare-Associated infections. Emerging Infectious Diseases [Internet]. 21 de mayo de 2024;30(6):1069-76. Disponible en: https://doi.org/10.3201/eid3006.231338

- Aiesh BM, Natsheh M, Amar M, AbuTaha S, Qadi M, AbuTaha A, et al. Epidemiology and clinical characteristics of patients with healthcare-acquired multidrug-resistant Gram-negative bacilli: a retrospective study from a tertiary care hospital. Scientific Reports [Internet]. 6 de febrero de 2024;14(1):3022. Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41598-024-53596-x

- Duller S, Kumpitsch C, Moissl-Eichinger C, Wink L, Mora KK, Mahnert A. In-hospital areas with distinct maintenance and staff/patient traffic have specific microbiome profiles, functions, and resistomes. mSystems [Internet]. 9 de julio de 2024;9(8):e0072624. Disponible en: https://doi.org/10.1128/msystems.00726-24

- Crits A, Hallowell H, Koutouvalis K, Suez J. Good microbes, bad genes? The dissemination of antimicrobial resistance in the human microbiome. Gut Microbes [Internet]. 25 de marzo de 2022;14(1):2055944. Disponible en: https://doi.org/10.1080/19490976.2022.2055944

- Wang M. Editorial: Antimicrobial resistance dissemination and horizontal gene transfer. Frontiers In Cellular And Infection Microbiology [Internet]. 6 de julio de 2023;13:1240680. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1240680

- Hanafiah A, Sukri A, Yusoff H, Chan CS, Hazrin-Chong NH, Salleh SA, et al. Insights into the Microbiome and Antibiotic Resistance Genes from Hospital Environmental Surfaces: A Prime Source of Antimicrobial Resistance. Antibiotics [Internet]. 26 de enero de 2024;13(2):127. Disponible en: https://doi.org/10.3390/antibiotics13020127

- Pawłuszkiewicz K, Busłowicz T, Korgiel M, Faltus A, Kucharczyk E, Porębska B, et al. Bacteriophage-Based Approach Against Biofilm Infections Associated with Medical Devices: A Narrative Review of ESKAPE Pathogens. International Journal Of Molecular Sciences [Internet]. 6 de septiembre de 2025;26(17):8699. Disponible en: https://doi.org/10.3390/ijms26178699

- Neidhöfer C, Sib E, Neuenhoff M, Schwengers O, Dummin T, Buechler C, et al. Hospital sanitary facilities on wards with high antibiotic exposure play an important role in maintaining a reservoir of resistant pathogens, even over many years. Antimicrobial Resistance And Infection Control [Internet]. 15 de abril de 2023;12(1). Disponible en: https://doi.org/10.1186/s13756-023-01236-w

- Klassert TE, Leistner R, Zubiria-Barrera C, Stock M, López M, Neubert R, et al. Bacterial colonization dynamics and antibiotic resistance gene dissemination in the hospital environment after first patient occupancy: a longitudinal metagenetic study. Microbiome [Internet]. 11 de agosto de 2021;9(1):169. Disponible en: https://doi.org/10.1186/s40168-021-01109-7

- D’Accolti M, Soffritti I, Bini F, Mazziga E, Arnoldo L, Volta A, et al. Potential Use of a Combined Bacteriophage–Probiotic Sanitation System to Control Microbial Contamination and AMR in Healthcare Settings: A Pre-Post Intervention Study. International Journal Of Molecular Sciences [Internet]. 31 de marzo de 2023;24(7):6535. Disponible en: https://doi.org/10.3390/ijms24076535

- Muteeb G, Kazi RNA, Aatif M, Azhar A, Oirdi ME, Farhan M. Antimicrobial resistance: Linking molecular mechanisms to public health impact. SLAS DISCOVERY [Internet]. 9 de abril de 2025;33:100232. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.slasd.2025.100232

- Zhang M, Xu Y, Wang S, Su W, Zhang Y, Xu H, et al. Resistomic features and novel genetic element identified in hospital wastewater with short- and long-read metagenomics. Ecotoxicology And Environmental Safety [Internet]. 1 de septiembre de 2025;303:118991. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2025.118991

- Tokuda M, Shintani M. Microbial evolution through horizontal gene transfer by mobile genetic elements. Microbial Biotechnology [Internet]. 1 de enero de 2024;17(1):e14408. Disponible en: https://doi.org/10.1111/1751-7915.14408

- Chen Q, Dharmaraj T, Cai PC, Burgener EB, Haddock NL, Spakowitz AJ, et al. Bacteriophage and Bacterial Susceptibility, Resistance, and Tolerance to Antibiotics. Pharmaceutics [Internet]. 7 de julio de 2022;14(7):1425. Disponible en: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14071425

- Vivekanandan KE, Kumar PV, Jaysree RC, Rajeshwari T. Exploring molecular mechanisms of drug resistance in bacteria and progressions in CRISPR/Cas9-based genome expurgation solutions. Global Medical Genetics [Internet]. 16 de febrero de 2025;12(2):100042. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.gmg.2025.100042

- Urrutia C, Leyton-Carcaman B, Marin MA. Contribution of the Mobilome to the Configuration of the Resistome of Corynebacterium striatum. International Journal Of Molecular Sciences [Internet]. 29 de septiembre de 2024;25(19):10499. Disponible en: https://doi.org/10.3390/ijms251910499

- Tahmasebi H, Arjmand N, Monemi M, Babaeizad A, Alibabaei F, Alibabaei N, et al. From Cure to Crisis: Understanding the Evolution of Antibiotic-Resistant Bacteria in Human Microbiota. Biomolecules [Internet]. 9 de enero de 2025;15(1):93. Disponible en: https://doi.org/10.3390/biom15010093

- Abbara S, Guillemot D, Oualydy SE, Kos M, Poret C, Breant S, et al. Antimicrobial Resistance and Mortality in Hospitalized Patients with Bacteremia in the Greater Paris Area from 2016 to 2019. Clinical Epidemiology [Internet]. 1 de diciembre de 2022;Volume 14:1547-60. Disponible en: https://doi.org/10.2147/clep.s385555

- Hadi HA, Dargham SR, Eltayeb F, Ali M o. K, Suliman J, Ahmed SAM, et al. Epidemiology, Clinical, and Microbiological Characteristics of Multidrug-Resistant Gram-Negative Bacteremia in Qatar. Antibiotics [Internet]. 31 de marzo de 2024;13(4):320. Disponible en: https://doi.org/10.3390/antibiotics13040320

- Aydın M, Azak E, Bilgin H, Menekse S, Asan A, Mert HTE, et al. Changes in antimicrobial resistance and outcomes of health care–associated infections. European Journal Of Clinical Microbiology & Infectious Diseases [Internet]. 14 de febrero de 2021;40(8):1737-42. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s10096-020-04140-y

- Papanikolopoulou A, Maltezou HC, Stoupis A, Kalimeri D, Pavli A, Boufidou F, et al. Catheter-Associated Urinary Tract Infections, Bacteremia, and Infection Control Interventions in a Hospital: A Six-Year Time-Series Study. Journal Of Clinical Medicine [Internet]. 15 de septiembre de 2022;11(18):5418. Disponible en: https://doi.org/10.3390/jcm11185418

- Ćirković I, Marković-Denić L, Bajčetić M, Dragovac G, Đorđević Z, Mioljević V, et al. Microbiology of Healthcare-Associated Infections: Results of a Fourth National Point Prevalence Survey in Serbia. Antibiotics [Internet]. 28 de agosto de 2022;11(9):1161. Disponible en: https://doi.org/10.3390/antibiotics11091161

- Tozzo P, Delicati A, Caenazzo L. Human microbiome and microbiota identification for preventing and controlling healthcare-associated infections: A systematic review. Frontiers In Public Health [Internet]. 1 de diciembre de 2022;10:989496. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.989496

- Bunduki GK, Musicha P, Kamchedzera W, Bakali W, Ganiza TN, Musopole O, et al. Investigation of clinical, epidemiological, and genomic landscape of healthcare-associated infections in Malawi: a study protocol for a prospective longitudinal cohort. Wellcome Open Research [Internet]. 11 de diciembre de 2024;9:722. Disponible en: https://doi.org/10.12688/wellcomeopenres.23240.1

- Talat A, Blake KS, Dantas G, Khan AU. Metagenomic Insight into Microbiome and Antibiotic Resistance Genes of High Clinical Concern in Urban and Rural Hospital Wastewater of Northern India Origin: a Major Reservoir of Antimicrobial Resistance. Microbiology Spectrum [Internet]. 14 de febrero de 2023;11(2):e0410222. Disponible en: https://doi.org/10.1128/spectrum.04102-22

- Yuan Y, Zeng M, Sun J, Li X, Yao F, Shafiq M, et al. Metagenomic insights into antibiotic resistance-related changes in microbial communities, resistome and mobilome under a modified A2/O treatment process for hospital sewage. Journal Of Environmental Chemical Engineering [Internet]. 26 de diciembre de 2022;11(1):109216. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.109216

- Kelly S, O’Connell N, Thompson T, Dillon L, Wu J, Creevey C, et al. Large-scale characterization of hospital wastewater system microbiomes and clinical isolates from infected patients: profiling of multi-drug-resistant microbial species. Journal Of Hospital Infection [Internet]. 9 de septiembre de 2023;141:152-66. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.jhin.2023.09.001

- Pillay S, Calderón-Franco D, Urhan A, Abeel T. Metagenomic-based surveillance systems for antibiotic resistance in non-clinical settings. Frontiers In Microbiology [Internet]. 2 de diciembre de 2022;13:1066995. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1066995

- Acosta N, Lee J, Bautista MA, Bhatnagar S, Li C, Waddell BJ, et al. Metagenomic analysis after selective culture enrichment of hospital and community wastewater enhances antimicrobial resistance gene detection. mBio [Internet]. 31 de julio de 2025;16(9):e0167225. Disponible en: https://doi.org/10.1128/mbio.01672-25

- Han J, Shen M, Rao Y. Multidisciplinary administrative-professional-technical interventions to optimize antibiotic use and reduce resistance in a tertiary general hospital. Frontiers In Pharmacology [Internet]. 19 de septiembre de 2025;16:1592158. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fphar.2025.1592158

- Sartelli M, Marini CP, McNelis J, Coccolini F, Rizzo C, Labricciosa FM, et al. Preventing and Controlling Healthcare-Associated Infections: The First Principle of Every Antimicrobial Stewardship Program in Hospital Settings. Antibiotics [Internet]. 20 de septiembre de 2024;13(9):896. Disponible en: https://doi.org/10.3390/antibiotics13090896

- Avershina E, Shapovalova V, Shipulin G. Fighting Antibiotic Resistance in Hospital-Acquired Infections: Current State and Emerging Technologies in Disease Prevention, Diagnostics and Therapy. Frontiers In Microbiology [Internet]. 21 de julio de 2021;12:707330. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.707330

- Geng S, Tang Q, Shi N. Antibiotic-sparing strategies for multidrug-resistant organism (MDRO) infections. Frontiers In Pharmacology [Internet]. 29 de septiembre de 2025;16:1653424. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fphar.2025.1653424

- Waskito LA, Rezkitha YAA, Vilaichone RK, Wibawa IDN, Mustika S, Sugihartono T, et al. Antimicrobial Resistance Profile by Metagenomic and Metatranscriptomic Approach in Clinical Practice: Opportunity and Challenge. Antibiotics [Internet]. 13 de mayo de 2022;11(5):654. Disponible en: https://doi.org/10.3390/antibiotics11050654

- Ho CS, Wong CTH, Aung TT, Lakshminarayanan R, Mehta JS, Rauz S, et al. Antimicrobial resistance: a concise update. The Lancet Microbe [Internet]. 19 de septiembre de 2024;6(1):100947. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.lanmic.2024.07.010

- Couradeau E, Martiny JBH, Fontaine F, Brechot C, Bonneville M, Callens K, et al. Incorporating microbiomes into the One Health Joint Plan of Action. mBio [Internet]. 8 de septiembre de 2025;16(10):e0145625. Disponible en: https://doi.org/10.1128/mbio.01456-25

- Li Y, Cui X, Yang X, Liu G, Zhang J. Artificial intelligence in predicting pathogenic microorganisms’ antimicrobial resistance: challenges, progress, and prospects. Frontiers In Cellular And Infection Microbiology [Internet]. 1 de noviembre de 2024;14:1482186. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fcimb.2024.1482186

- Peng X, Wei Y, Zhou X. Enhancing pathogen identification through AI-assisted metagenomic sequencing. Frontiers In Microbiology [Internet]. 19 de septiembre de 2025;16:1634194. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fmicb.2025.1634194

- Ureña R, Camiade S, Baalla Y, Piarroux M, Vouriot L, Halfon P, et al. Proof of concept study on early forecasting of antimicrobial resistance in hospitalized patients using machine learning and simple bacterial ecology data. Scientific Reports [Internet]. 30 de septiembre de 2024;14(1):22683. Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41598-024-71757-w

- Allemailem K. Recent Advances in Understanding the Molecular Mechanisms of Multidrug Resistance and Novel Approaches of CRISPR/Cas9-Based Genome-Editing to Combat This Health Emergency. International Journal Of Nanomedicine [Internet]. 1 de febrero de 2024;Volume 19:1125-43. Disponible en: https://doi.org/10.2147/ijn.s453566

Publicado
2026-05-06
Cómo citar
Ramírez Alpízar, Y., Zeledón Mayorga , R., Alfaro Vellanero , M. J., Robleto López , K., & Sánchez Traña , P. (2026). Microbiomas Hospitalarios y resistencia Antimicrobiana: Bases Ecológicas, Mecanismos Moleculares y Estrategias de Mitigación. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 10(2), 6189-6209. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v10i2.23626
Sección
Ciencias de la Salud