Método ultrarrápido determina resistencia a antibióticos

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 31 Aug 2017

La resistencia a los antibióticos es un problema médico creciente que amenaza la salud humana a nivel mundial. Un factor importante que contribuye al desarrollo de resistencia es el uso incorrecto de antibióticos para los tratamientos.

Imagen: Fotografía en contraste de fase de Klebsiella pneumoniae creciendo en el chip microfluídico. Las bacterias tienen 3 μm de largo y se dividen cada 30 minutos (Fotografía cortesía de Özden Baltekina et al).

No ha sido posible el desarrollo de métodos fiables para identificar rápida y fácilmente la resistencia bacteriana y proporcionar el tratamiento adecuado desde el principio, porque las pruebas de resistencia a los antibióticos existentes tardan demasiado. Se desarrolló una prueba de resistencia a los antibióticos que es lo suficientemente rápida para permitir que un paciente lleve el antibiótico adecuado a su casa desde el centro de salud, justo después de la primera cita.

Científicos de la Universidad de Uppsala (Suecia) desarrollaron una prueba de susceptibilidad a los antibióticos, en los puntos de atención, para la infección del tracto urinario, una enfermedad que sufren cien millones de mujeres anualmente y que exhibe una amplia resistencia a los antibióticos. Los investigadores capturaron células bacterianas directamente de muestras con bajos recuentos bacterianos (104 unidades formadoras de colonias [ufc/mL] usando un chip microfluídico diseñado específicamente y siguieron sus tasas de crecimiento individuales usando microscopía. Midiendo la respuesta de la tasa de crecimiento a un antibiótico con respecto a muchas células individuales, pueden reducir el tiempo de detección al tiempo de respuesta biológico de las bacterias.

El chip microfluídico consiste en una lámina cubreobjetos y un elastómero de silicio micro-moldeado [polidimetilsiloxano (PDMS)] que están unidos covalentemente entre sí. Para el micro-moldeado, utilizaron las técnicas estándar de litografía blanda. La dirección del flujo y la velocidad durante el estudio se mantuvieron a través de un flujo impulsado por presión. Un regulador electroneumático OB1 Mk III (Elveflow, París, Francia, www.elveflow.com) reguló la presión de aire aplicada a los depósitos fluidos cerrados. El equipo utilizó un microscopio invertido, Eclipse Ti-E (Nikon, Melville, NY, EUA; www.nikoninstruments.com) para la microscopía automatizada de contraste de fase.

Los investigadores fueron capaces de detectar cambios en la tasa de crecimiento en respuesta a cada uno de los nueve antibióticos que se utilizan para tratar las infecciones del tracto urinario, en cuestión de minutos. En un ensayo con 49 aislados clínicos de cepas de Escherichia coli uropatógenas (UPEC), todas fueron clasificadas correctamente como susceptibles o resistentes a la ciprofloxacina en menos de 10 minutos. El tiempo total para las pruebas de susceptibilidad a los antibióticos, desde la carga de la muestra hasta la lectura diagnóstica, fue de menos de 30 minutos, lo que permite el desarrollo de una prueba de punto de atención que puede guiar el tratamiento correcto de la infección urinaria.

Özden Baltekin, un estudiante de doctorado, que realizó la mayor parte del trabajo de laboratorio y es el primer autor del estudio dijo: “Desarrollamos un nuevo método que permite la determinación de patrones de resistencia bacteriana en las infecciones del tracto urinario en 10 a 30 minutos. En comparación, la determinación de resistencia, actualmente en uso, requiere de uno a dos días. La prueba rápida se basa en un nuevo chip microfluídico de plástico en que las bacterias quedan atrapadas y métodos para analizar el crecimiento bacteriano a nivel de una sola célula”. El estudio se publicó el 8 de agosto de 2017 en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.