La prueba determina la resistor a los antibióticos en menos de 90 minutos

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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 notable de uno a dos días requerida por las técnicas actuales.

Este descubrimiento significa que los médicos pueden saber rápidamente qué antibióticos funcionarán o no para la infección potencialmente mortal de un paciente, un dilema al que se enfrentan los médicos a diario en los hospitales de todo el mundo. Un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Washington informa sobre su trabajo en la revista, Biosensores y bioelectrónica.

«La idea aquí es dar a los médicos resultados mucho más rápidamente para que puedan tomar decisiones clínicamente apropiadas dentro del marco de tiempo en el que están trabajando, en lugar de tener que esperar», dijo Douglas Call, profesor de Regents en Paul G. Allen School for Global Salud y coautor del artículo. «En lugar de buscar el crecimiento de un cultivo, buscamos el metabolismo, y eso es básicamente lo que estamos detectando del movimiento de estos electrones, por lo que puede suceder en intervalos de tiempo mucho más cortos que una prueba tradicional basada en cultivo».

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 en los Estados Unidos se infectan cada año con patógenos resistentes a los medicamentos y miles de personas mueren de neumonía o infecciones del torrente sanguíneo que se vuelven imposibles de curar.

Para determinar definitivamente si una infección en particular es resistente a los antibióticos, es necesario separar y luego cultivar la bacteria en un laboratorio y observar el crecimiento de la población en un proceso que puede demorar hasta dos días o más. Los médicos que tratan con un paciente enfermo a menudo tienen que recetar un antibiótico inmediatamente sin tener información completa sobre cómo funcionará.

En su artículo, el equipo de WSU usó una sonda para medir directamente la señal electroquímica de las bacterias, midiendo así su metabolismo y respiración y aprendiendo cómo están 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 sensibles o resistentes a los antibióticos.

Las bacterias que aún 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 pueden transferir electrones directamente a un electrodo, dijo Abdelrhman Mohamed, investigador postdoctoral en la Escuela de Ingeniería Química y Bioingeniería Gene and Linda Voiland, quien fue un autor principal. en el papel. Los investigadores agregaron un mediador químico a su prueba, que actuó como una lanzadera, tomando electrones de las proteínas de la superficie de las bacterias y moviéndolos al electrodo de los investigadores, donde se puede medir la señal eléctrica.

«Esto nos permite tener un mecanismo universal capaz de probar todo tipo de patógenos», dijo Mohamed.

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 clasificar los resultados y ayudar a los médicos a decidir qué antibiótico usar.

Los investigadores ahora planean diseñar su sonda para que sea rentable y estandarizada para su uso por parte de los médicos y esperan 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 mejorar la vida de las personas algún día», dijo Gretchen Tibbits, autora principal del artículo y graduado. Estudiante de 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 la mecánica, tal vez podamos hacerlo en minutos», dijo Haluk Beyenal, coautor del artículo y profesor de Voiland School. «Mientras las bacterias estén vivas, podemos hacer esta medición».

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Washington. Original escrito por Tina Hilding. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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