Una técnica que mide la actividad metabólica de las bacterias con una sonda eléctrica puede identificar la resistencia a los antibióticos en menos de 90 minutos. Una mejora espectacular de uno a dos días que requieren las técnicas actuales.
Los médicos podrían saber rápidamente sobre la resistencia a los antibióticos
Este descubrimiento significa que los médicos podrían saber rápidamente qué antibióticos funcionarán o no para la infección potencialmente mortal de un paciente. Un dilema que los médicos enfrentan a diario en los hospitales de todo el mundo.
“La idea aquí es darles a los médicos resultados mucho más rápidamente para que puedan tomar decisiones clínicamente apropiadas dentro del período de tiempo en el que están trabajando, en lugar de tener que esperar”. Dijo Douglas Call, profesor de Regents en la Escuela Paul G. Allen for Global Health y coautor del artículo.
“En lugar de buscar el crecimiento de un cultivo, buscamos el metabolismo, y eso es básicamente lo que estamos detectando por el movimiento de estos electrones. Por lo que puede suceder en períodos de tiempo mucho más cortos en comparación con un ensayo basado en cultivo convencional”.
La prevalencia de la resistencia a los antibióticos está aumentando en todo el mundo
La prevalencia de la resistencia a los antibióticos está aumentando en todo el mundo y amenaza la capacidad de tratar muchas enfermedades infecciosas comunes. Por ejemplo, millones de personas se infectan anualmente con patógenos resistentes a los medicamentos. Y miles de personas mueren de neumonía o infecciones del torrente sanguíneo que se vuelven imposibles de tratar.
Para determinar definitivamente si una infección en particular es resistente a los antibióticos. Es necesario separar y luego cultivar las bacterias en un laboratorio y observar cómo crece la población en un proceso que puede tomar hasta dos días o más.
Los médicos que se enfrentan a un paciente enfermo a menudo tienen que recetar un antibiótico de inmediato sin tener información completa sobre qué tan bien funcionará.
¿CÓMO SE LOGRÓ?
En su artículo, el equipo usó una sonda para medir directamente la señal electroquímica de las bacterias. Midiendo así, su metabolismo y respiración y aprendiendo cómo les estaba yendo mucho antes de que fueran visibles en cultivo.
Al observar ocho cepas diferentes de bacterias, los investigadores pudieron usar la señal eléctrica de las bacterias para determinar en menos de 90 minutos cuáles eran susceptibles o resistentes a los antibióticos.
Las bacterias que todavía se metabolizan y “respiran” después del tratamiento con antibióticos se consideran resistentes.
Los intentos anteriores de medir la actividad electroquímica de las bacterias habían sido limitados porque la mayoría de las especies bacterianas no son capaces de transferir electrones directamente a un electrodo. Dijo Abdelrhman Mohamed, investigador postdoctoral.
Los investigadores agregaron un mediador químico a su ensayo, que actuó como una lanzadera. Tomando los electrones de las proteínas de la superficie de las bacterias y moviéndolos al electrodo de los investigadores. Donde se puede medir la señal eléctrica.
“Eso nos permite tener un mecanismo universal que puede probar todo tipo de patógenos”, dijo Mohamed.
Los investigadores probaron cuatro especies bacterianas diferentes
Los investigadores probaron cuatro especies bacterianas diferentes que causan infecciones adquiridas en el hospital y probaron una variedad de antibióticos que funcionan a través de diferentes mecanismos. También desarrollaron un índice de susceptibilidad a los antibióticos para categorizar los resultados de una manera que pudiera ayudar a los médicos a decidir qué antibiótico usar.
Los investigadores ahora planean diseñar su sonda para que sea conveniente y estandarizada para que los médicos la usen y esperen comercializarla.
“Es realmente emocionante participar en un proyecto que no solo es valioso desde un punto de vista científico. Sino que tiene aplicaciones comerciales e industriales que podrían algún día mejorar la vida de las personas”. Dijo Gretchen Tibbits, autora principal del artículo y graduada. estudiante en la escuela Voiland.
También están trabajando para comprender mejor los mecanismos fundamentales del proceso electroquímico para mejorarlo aún más.
“Lo haremos en dos horas, pero si entendemos mejor los mecanismos, tal vez podamos hacerlo en minutos”. Dijo Haluk Beyenal, coautor del artículo y profesor de la Escuela Voiland. “Mientras las bacterias estén vivas, podemos hacer esta medición”.
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