Klebsiella pneumoniae creciendo en el chip microfluídico fotografiado en contraste de fase. Las bacterias miden 0,003 mm de largo y se dividen cada 30 minutos. Crédito:Özden Baltekina, et al
Investigadores de la Universidad de Uppsala han desarrollado un nuevo método para determinar muy rápidamente si las bacterias que causan infecciones son resistentes o susceptibles a los antibióticos. Los hallazgos ahora se han publicado en la revista de EE. UU. Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) .
La resistencia a los antibióticos es un problema médico creciente que amenaza la salud humana en todo el mundo. Un factor importante que contribuye al desarrollo de resistencias es el uso incorrecto de antibióticos para el tratamiento. Por tanto, los investigadores buscan métodos fiables para identificar rápida y fácilmente los patrones de resistencia bacteriana, conocido como prueba de susceptibilidad a antibióticos (AST), y proporcionar tratamiento temprano, es decir, desde la cita con el médico. Esto ha sido inhibido por las actuales pruebas de resistencia a los antibióticos que consumen mucho tiempo. Ahora, los investigadores de Uppsala tienen, por primera vez, desarrolló una prueba de resistencia a los antibióticos que es lo suficientemente rápida para informar la elección de antibióticos en el consultorio del médico. La prueba está diseñada principalmente para infecciones del tracto urinario, una condición que, globalmente, Afecta a aproximadamente 100 millones de mujeres al año y representa el 25 por ciento del uso de antibióticos en Suecia.
"Hemos desarrollado un nuevo método que permite la determinación de patrones de resistencia bacteriana en 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 de microfluidos de plástico donde las bacterias quedan atrapadas y métodos para analizar el crecimiento bacteriano a nivel de una sola célula. "dice el estudiante de doctorado Özden Baltekin, que realizó la mayor parte del trabajo experimental.
El método "más rápido" se basa en técnicas ópticas y analíticas sensibles desarrolladas para estudiar el comportamiento de bacterias individuales. El seguimiento de si las bacterias individuales crecen en presencia de antibióticos (es decir, son resistentes) revela su resistencia o susceptibilidad en unos pocos minutos.
"Es fantástico que los métodos de investigación que desarrollamos para abordar cuestiones fundamentales de la biología molecular sean útiles para una aplicación médica tan tremendamente importante, "dice Johan Elf, uno de los investigadores detrás del estudio.
El método de detección lo está desarrollando ahora una empresa de Uppsala, Astrego Diagnostics AB, en un producto fácil de usar. La compañía espera tener una prueba automatizada para las infecciones del tracto urinario dentro de unos años.
Figura 1 A. Flujo de trabajo general para AST rápido B. Las células individuales se aspiran hacia los canales de las células donde se atascan en la constricción de 300 nm en el extremo (recuadro) C1. Una fila de 2000 canales celulares se trata con un antibiótico y la otra fila se usa como referencia. C2. El crecimiento en un canal celular individual sin antibiótico (izquierda) y uno con antibiótico (derecha) monitoreado a lo largo del tiempo (eje x) como se observa con microscopía de contraste de fase. C3. Extensión de la longitud en el tiempo determinada para las células en 1600 canales celulares individuales sin antibiótico (izquierda) y con antibiótico (derecha). C4 Tasas de crecimiento promedio para las bacterias en C3 junto con 99,9% SEM y desviación estándar de la población D. La tasa de crecimiento promedio y 99,9% SEM para bacterias susceptibles expuestas a uno de los nueve antibióticos (colores) diferentes, normalizado a la tasa de crecimiento en los canales de referencia no tratados. Solo se muestran (gris) los datos de un canal de referencias típico. los puntos indican cuando la tasa de crecimiento ha caído por debajo de la referencia sin tratar con una probabilidad del 99,9%. Crédito:Johan Elf
"La esperanza es que, en el futuro, el método podría utilizarse en hospitales y centros de salud para proporcionar rápidamente un tratamiento correcto y reducir el uso innecesario de antibióticos, "dice Dan Andersson, uno de los investigadores detrás del estudio.
"Creemos que el método se puede utilizar para otros tipos de infección, como infecciones de la sangre cuando sea necesario, La elección correcta del antibiótico es fundamental para el paciente ".
