Resumen
La detección rápida y confiable de patógenos bacterianos en muestras clínicas, productos alimenticios contaminados y suministros de agua puede mejorar drásticamente los resultados clínicos y reducir el impacto socioeconómico de la enfermedad. Como depredadores naturales de las bacterias, los bacteriófagos (fagos) han evolucionado para unirse a sus anfitriones con una especificidad sin precedentes y entregar y replicar rápidamente su genoma viral. No es sorprendente que los fagos y las proteínas codificadas por fagos se hayan utilizado para desarrollar un amplio repertorio de ensayos de diagnóstico, muchos de los cuales superan los métodos convencionales de detección molecular y basados en cultivos. Si bien se pueden usar fagos intactos o proteínas de afinidad codificadas por fagos para capturar bacterias, la mayoría de los sistemas de detección inspirados en fagos aprovechan la entrega y amplificación del genoma viral. Los fagos adecuados se reprograman genéticamente para entregar genes indicadores heterólogos, cuya actividad se detecta normalmente a través de la conversión de sustrato enzimático para indicar la presencia de una célula huésped viable. La infección con tales fagos informadores modificados normalmente conduce a un rápido estallido de producción de proteína informadora que permite una detección altamente sensible. En esta revisión, destacamos los avances recientes en los métodos de detección basados en infecciones, presentamos pautas para la construcción de fagos informadores, describimos aspectos técnicos de la ingeniería de fagos informadores y discutimos algunas de las ventajas y desventajas de la detección de patógenos basada en fagos.
1. Introducción
El desarrollo de métodos rápidos y confiables para la detección e identificación de patógenos es fundamental para mejorar la prevención y el tratamiento de enfermedades bacterianas en varios campos, desde la producción de alimentos hasta la atención médica. Si bien la detección basada en cultivos sigue siendo el estándar de oro para la detección e identificación de patógenos bacterianos, ello puede requerir mucho tiempo y mano de obra; por lo general requiere más de 48 h para permitir el crecimiento bacteriano selectivo y garantizar una detección confiable. Dentro de la clínica, la identificación microbiana temprana es importante para garantizar que los pacientes reciban un tratamiento antibiótico óptimo.
Aproximadamente entre el 30 y el 50 % de los pacientes reciben un tratamiento antibiótico ineficaz porque los médicos deben tratarlos inmediatamente con antibióticos de amplio espectro de primera línea hasta que estén disponibles los resultados de la detección basada en cultivos . Por ejemplo, los análisis de hemocultivos requieren de 48 a 72 h para identificar organismos exigentes como especies de Bacillus y las especies de los HACEK (Haemophilus, Aggregatibacter, Cardiobacterium hominis, Eikenella corrodens y Kingellaespecies) requieren varios días para producir un resultado concluyente. Esto no solo afecta la supervivencia del paciente debido a la prescripción de antibióticos inapropiados, sino que el mal uso de los antibióticos contribuye directamente a la propagación mundial de bacterias resistentes .....................................................................................
Si bien los métodos basados en cultivos siguen siendo el pilar del diagnóstico, las pruebas para la detección de bacterias de diagnóstico independientes del cultivo (CIDT), dependen cada vez mas de la amplificación de ácidos nucleicos, la detección de antígenos basada en ELISA, así como las pruebas de diagnóstico asistidas por matriz espectrofotometrica (MALDI-TOF-MS) y las de secuenciación del genoma completo (WGS)
La ventaja de estos enfoques es el potencial de automatización, lo que los hace reproducibles y fáciles de usar, al mismo tiempo que permite la detección sensible de organismos no cultivables e infecciones polimicrobianas (detección múltiple). Sin embargo, la especificidad de estos enfoques puede verse afectada por la detección de especies no objetivo estrechamente relacionadas que generan resultados falsos positivos.
Además, los métodos basados en ácidos nucleicos carecen de la capacidad de diferenciar entre el ADN de células bacterianas viables y muertas, lo que significa que pueden evaluar la viabilidad microbiana retrospectivamente, es decir, los cambios en los niveles de ácido nucleico durante un período de tiempo determinado; sin embargo, son incapaces de determinar la viabilidad dentro de muestras discretas, lo que hace que la identificación de bacterias viables (y potencialmente infecciosas) sea extremadamente difícil............
(*) Una vez que esta en la pagina del articulo, pulsando el botón derecho puede acceder a su traducción al idioma español Este blog de bioquímica-clínica está destinado a bioquímicos y médicos; la información que contiene es de actualización y queda a criterio y responsabilidad de los mencionados profesionales, el uso que le den a la misma. Nueva presentación el 15 de Mayo.
Cordiales saludos.
Dr. Anibal E. Bagnarelli,
Bioquímico-Farmacéutico,UBA.
Ciudad de Buenos Aires, R. Argentina
