Cepas de Clostridium emiten compuestos volátiles en patrones característicos

Un nuevo método para la determinación de los ribotipos de Clostridium difficile se basa en el análisis por espectroscopía de masa de compuestos orgánicos volátiles (COV) producidos por los cultivos de la bacteria, causante de diarreas.

Las bacterias se clasifican en ribotipos tras la identificación por ribotipificación. Este proceso implica la toma de huellas dactilares de los fragmentos de restricción del ADN genómico que contienen todos o parte de los genes que codifican el ARNr (ARN ribosomal) 16S y 23S. La digestión de los genes con una enzima de restricción específica genera fragmentos de diferentes longitudes. El análisis de electroforesis en gel, de las muestras digeridas, convierte los fragmentos en líneas en el gel. Después de la transferencia sobre una matriz y enfrentarlas a sondas, estas líneas forman un patrón único para cada especie y pueden ser usadas para identificar el origen del ADN.

Los diversos ribotipos de C. difficile causan una variedad de síntomas que pueden necesitar ser tratados de manera diferente, por lo que una prueba que no sólo pueda detectar una infección, sino también determinar qué tipo de infección, podría conducir a nuevas opciones de tratamiento.

En un reciente estudio de los investigadores de la Universidad de Leicester (Reino Unido) utilizaron la reacción de transferencia de protones de la espectrometría de masa-tiempo de vuelo para analizar los compuestos orgánicos volátiles producidos por diez ribotipos diferentes de C. difficile. Se identificaron un total de 69 compuestos orgánicos volátiles, y se encontraron que las combinaciones de estos compuestos orgánicos volátiles eran características de cada uno de los ribotipos. Se encontró que los patrones de COV, con la ayuda de un análisis estadístico, eran útiles para diferenciar los diferentes ribotipos.

Una asignación provisional de las diferentes masas puso de manifiesto que los diferentes ribotipos tenían emisiones marcadamente diferentes de metanol, p-cresol, dimetilamina y una gama de compuestos de azufre (sulfuro de etileno, sulfuro de dimetilo, y tioacetato de metilo), lo que sugiere que los COV pueden servir como indicadores potenciales de diferentes vías metabólicas en las cepas virulentas y menos virulentas.

El autor principal, el Dr. Paul Monks, profesor de química en la Universidad de Leicester, dijo: “La rápida detección e identificación del Clostridium difficile es una preocupación primaria en los centros sanitarios. Son importantes los diagnósticos rápidos y exactos para reducir las infecciones por C. difficile, así como para proporcionar el tratamiento adecuado a los pacientes infectados. Los tratamientos demorados y los antibióticos inapropiados no sólo causan una alta morbilidad y mortalidad, pero también agregan costos al sistema de salud a través de días de cama perdidos. Nuestro método puede conducir a una prueba diagnóstica clínica rápida basada en los compuestos orgánicos volátiles liberados de las muestras de heces de los pacientes infectados con C. difficile. No subestimamos los desafíos en la toma de muestras y en la atribución los COV de C. difficile a partir de muestras fecales”.

El estudio fue publicado en la edición en línea del 17 de julio de 2014, de la revista Metabolomics.

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University of Leicester