Nuevo método para revelar la reacción bacteriana a antibióticos en cinco minutos podría ayudar a crear prueba molecular rápida

Los pacientes gravemente enfermos que sufren infecciones bacterianas a menudo requieren tratamiento inmediato para prevenir complicaciones de salud graves, por lo que es fundamental que los médicos identifiquen rápidamente el antibiótico adecuado. Sin embargo, los métodos existentes para determinar la resistencia a los antibióticos pueden implicar largos períodos, a veces horas o incluso días. Esto ha llevado a la prescripción frecuente de antibióticos de amplio espectro, aumentando el riesgo de resistencia a los antibióticos. Ahora, se ha desarrollado un método simple que puede detectar la respuesta bacteriana a los antibióticos en solo cinco minutos.

Investigadores del Karolinska Institutet (Solna, Suecia) se propusieron reducir el uso injustificado de antibióticos al idear un método rápido para evaluar cómo reaccionan las bacterias a diferentes condiciones ambientales, incluida la administración de antibióticos. Desarrollaron el método 5PSeq, que se basa en la secuenciación del ARN mensajero (ARNm) que las bacterias descomponen a medida que sintetizan proteínas. Los investigadores emplearon el método 5PSeq para examinar los intermediarios de descomposición del ARNm en especies aisladas y microbiomas complejos. Probaron el método en 96 especies bacterianas de diversos filos en muestras clínicas complejas, como muestras fecales, intestinales y vaginales, así como muestras de composte. En cuestión de minutos, los investigadores pudieron determinar si las bacterias estaban reaccionando al tratamiento con antibióticos; el efecto fue más notable después de aproximadamente media hora.

Imagen: El nuevo método revela la reacción bacteriana a los antibióticos en cuestión de minutos (Fotografía cortesía de Freepik)

Utilizando la secuenciación del metadegradoma (análisis paralelo de los extremos del ARN), el equipo caracterizó los intermedios de descomposición del ARNm 5′P en las 96 especies, incluidas Bacillus subtilis, Escherichia coli , Synechocystis spp. y Prevotella copri. Descubrieron que la degradación del ARNm cotraduccional era común entre las bacterias y generaron un atlas de degradoma para las 96 especies, lo que facilitó el estudio adicional de los mecanismos de degradación del ARN en las bacterias. Además de medir la resistencia a los antibióticos, el método se puede emplear para ayudar a los científicos a comprender cómo las bacterias manejan diversas presiones ambientales y cómo interactúan entre sí y con sus huéspedes. Los investigadores planean continuar investigando muestras intestinales complejas para obtener información más profunda sobre las interacciones de las comunidades bacterianas en el intestino y sus efectos en la salud humana. El objetivo es perfeccionar el método y desarrollar una prueba molecular rápida para aplicación clínica.

“Demostramos que la secuenciación del metadegradoma proporciona una caracterización postranscripcional rápida y específica de la especie de las respuestas a las perturbaciones ambientales o de fármacos”, escribieron los investigadores. “Nuestro trabajo allana el camino para la aplicación de la secuenciación de metadegradomas a la investigación de la regulación postranscripcional en especies no cultivables y comunidades microbianas complejas”.

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Karolinska Institutet