1063- Resistencia bacteriana

Prof. Marcos Blaskovich ¿Cómo se vuelven realmente resistentes las bacterias a los antibióticos?  Jo Adetunji. Editor, The Conversation. UK. 2023, Noviembre. Universidad de Queensland.

Resumen (ChatGPT)

Es un artículo informativo que profundiza sobre los mecanismos detrás de la resistencia a los antibióticos y  explica que las bacterias desarrollan resistencia a través de diversos medios, incluidas mutaciones genéticas y la adquisición de genes de resistencia de otras bacterias. Destaca el papel de la selección natural en el impulso de la evolución de cepas resistentes y enfatiza que el  uso excesivo e incorrecto de antibióticos acelera este proceso. Además, analiza estrategias para combatir la resistencia a los antibióticos, como el desarrollo de otros nuevos y la implementación de programas de gestión para promover el uso responsable de los mismos. En general, proporciona una comprensión integral del complejo fenómeno de la resistencia a los antibióticos y la necesidad urgente de realizar esfuerzos concertados para abordarlo.

.....“Lo que no me mata me hace más fuerte”, acuñado originalmente por Friedrich Nietzsche en 1888 , es una descripción perfecta de cómo las bacterias desarrollan resistencia a los antibióticos .

Contrariamente a la creencia común, la resistencia a los antibióticos no se trata de que su cuerpo se vuelva resistente a los antibióticos sino  que surge cuando las bacterias se exponen a niveles de antibióticos que no las matan inmediatamente. Desarrollan defensas que evitan que el mismo antibiótico les haga daño en el futuro, incluso en dosis más altas.

Cómo se adaptan las bacterias

La capacidad de adaptación de las bacterias radica en parte en su asombrosa tasa de reproducción. Algunas especies, como Escherichia coli , pueden replicarse  cada 20 minutos, dependiendo del entorno. Una bacteria puede convertirse en más de 68 mil millones en 12 horas. Sin embargo, las bacterias no reproducen fielmente su código genético y pueden producirse mutaciones en cada generación.

Si bien la mayoría de los cambios son malos, a veces pueden ayudar a que las bacterias crezcan en presencia de un antibiótico. Esta población “nueva y mejorada” rápidamente se hace cargo . Mutaciones adicionales permiten la supervivencia a concentraciones de antibióticos aún mayores. Esta evolución de la resistencia se puede ver haciendo crecer bacterias en una placa  de agar con zonas de niveles crecientes de antibióticos. El crecimiento se detiene cuando encuentran por primera vez la siguiente zona, pero una vez que han desarrollado resistencia se expanden rápidamente hasta llegar a la siguiente región con más antibiótico. Las bacterias pueden desarrollar fácilmente resistencia de manera similar durante el tratamiento típico con antibióticos entrte siete diez días.

También intercambian material genético.

El otro mecanismo clave que permite la resistencia bacteriana es el intercambio de información genética entre bacterias. Además del fragmento principal de ADN que codifica el genoma bacteriano, las bacterias pueden albergar fragmentos de ADN circulares llamados plásmidos. Estos plásmidos se intercambian fácilmente entre bacterias , incluidas especies diferentes. El intercambio de plásmidos suele ocurrir por contacto físico directo entre bacterias. Las bacterias son promiscuas, así que esto puede suceder a menudo. Una vez dentro de una bacteria, los plásmidos pueden transmitirse a la siguiente generación. Desafortunadamente, los plásmidos son particularmente buenos para codificar múltiples genes de resistencia.

Cuatro formas en que las bacterias resisten

Las bacterias desarrollan resistencia al tratamiento con antibióticos mediante cuatro métodos principales:

1) No permitiendo la entrada del antibiótico: Las bacterias son buenas para evitar que entren moléculas no deseadas. Las bacterias grampositivas como Staphylococcus aureus tienen una pared celular gruesa que encierra una membrana lipídica. Las bacterias gramnegativas, como E. coli , son más difíciles de matar ya que tienen una membrana externa adicional que actúa como una barrera adicional. Las bacterias pueden traer las cosas que necesitan para sobrevivir a través de estas superficies celulares pueden secuestrar estas rutas de entrada,  modificar la pared celular, la membrana celular y las proteínas de entrada para bloquear la penetración de los antibióticos. Por ejemplo, las bacterias aumentan el grosor de la pared celular para resistir el ingreso de antibióticos como la vancomicina..........

1) Leer el articulo completo

2) ¿Antibioticos denro de 50 años?

(*) 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  20 de Mayo. 
Cordiales saludos. 
Dr. Anibal E. Bagnarelli,
Bioquímico-Farmacéutico,UBA.
Ciudad de Buenos Aires, R. Argentina

1062- Biomarcadores de sepsis

Pedro Póvoa y col. Cómo utilizar biomarcadores de infección o sepsis al lado de la cama: guía para los médicos. Springer Nature-Intensive Care Med. 2023; 49(2): 142–153. NOVA Medical School, New University of Lisbon, Lisbon, Portugal. Center for Clinical Epidemiology and Research Unit of Clinical Epidemiology, OUH Odense University Hospital, Odense, Denmark

Resument (ChatGPT)

El artículo ofrece información sobre la aplicación práctica de biomarcadores en el diagnóstico de infecciones y sepsis. Enfatiza la importancia de utilizar biomarcadores junto con la evaluación clínica para mejorar la precisión del diagnóstico y guiar las decisiones de tratamiento en pacientes críticamente enfermos. El artículo analiza varios biomarcadores, como la procalcitonina y la proteína C reactiva, destacando sus fortalezas y limitaciones. También aborda consideraciones clave para interpretar los resultados de los biomarcadores en la práctica clínica, incluidos los factores específicos del paciente y el contexto de su presentación. En general, el artículo constituye un recurso valioso para los médicos que buscan optimizar el uso de biomarcadores en el manejo de infecciones y sepsis en entornos de cuidados intensivos.

Resumen

....." La sepsis se define como una disfunción orgánica potencialmente mortal causada por una respuesta desregulada del huésped a la infección. En este contexto, los biomarcadores podrían considerarse indicadores de infección o de respuesta desregulada del huésped o de respuesta al tratamiento y/o ayudar a los médicos a pronosticar el riesgo del paciente. En las últimas décadas se han identificado y evaluado más de 250 biomarcadores, pero ningún biomarcador diferencia con precisión entre sepsis y síndrome similar a la sepsis. Los datos publicados respaldan el uso de biomarcadores para la identificación de patógenos, el diagnóstico clínico y la optimización del tratamiento con antibióticos. En esta revisión, destacamos cómo los médicos podrían mejorar el uso de biomarcadores de respuesta del huésped específicos de patógenos y de los más utilizados, la procalcitonina y la proteína C reactiva, para mejorar la atención clínica de los pacientes con sepsis. La cinética de los biomarcadores es más útil que los valores únicos para predecir la sepsis, al realizar el diagnóstico y evaluar la respuesta a la terapia con antibióticos. Finalmente, los algoritmos integrados guiados por biomarcadores pueden ser prometedores para mejorar tanto el diagnóstico como el pronóstico de la sepsis. En este documento, proporcionamos datos actuales sobre la utilidad clínica de los biomarcadores de respuesta del huésped y específicos de patógenos, ofrecemos orientación sobre cómo optimizar su uso y proponemos las necesidades para futuras investigaciones.

Introducción

La sepsis se define como una disfunción orgánica potencialmente mortal causada por una respuesta desregulada del huésped a la infección. En este contexto, los biomarcadores podrían considerarse indicadores de infección o de respuesta desregulada del huésped o de respuesta al tratamiento y/o ayudar a los médicos a pronosticar el riesgo del paciente. En la práctica diaria, para el diagnóstico y tratamiento de la sepsis, así como para la administración de antibióticos, los médicos combinan datos de diferentes fuentes que resultan de la intersección de tres vectores (Fig.1): i) manifestaciones sistémicas, ii) disfunción orgánica y iii) documentación microbiológica. Los biomarcadores podrían proporcionar información adicional en las manifestaciones sistémicas del vector (biomarcadores de respuesta del huésped, por ejemplo, proteína C reactiva-PCR y procalcitonina-PCT), disfunción orgánica (por ejemplo, biomarcadores de lesión renal) y documentación microbiológica (biomarcadores específicos de patógenos. 

Los dos primeros vectores no son específicos ni sensibles a la sepsis. La documentación microbiológica suele tardar al menos 2 a 3 días en finalizar y no es particularmente sensible, especialmente cuando los cultivos se recolectan mientras los pacientes reciben terapia antimicrobiana. Por lo tanto, aproximadamente entre el 40 y el 50% de los casos de sepsis se consideran cultivos negativos. Los biomarcadores se han estudiado en el contexto de la predicción de la sepsis, y el diagnóstico de la sepsis guiada por biomarcadores (para ejemplos de escenarios clínicos de sepsis con uso de biomarcadores). Además, los biomarcadores de sepsis se pueden dividir en marcadores de pronósticos, predictivos y teranósticos, es decir, para guiar la elección, la dosis y la duración del tratamiento (ver tablas y apendices)

Se han estudiado y evaluado más de 250 biomarcadores durante las últimas décadas, que fueron revisados ​​en detalle recientemente en otro lugar. El objetivo de esta revisión es informar a los médicos sobre los biomarcadores de infección o sepsis y orientar sobre su uso, es decir, biomarcadores específicos de patógenos y dos biomarcadores de respuesta del huésped, PCT y CRP.

¿Cómo utilizar biomarcadores?

Ante la sospecha de sepsis, el médico tiene varias preguntas que abordar. Como bien lo reconocen las pautas de la Surviving Sepsis Campaign Guidelines, las primeras preguntas son:

1) ¿Cuál es la probabilidad de infección?
2) ¿Cuál es la gravedad de la enfermedad y el riesgo de desarrollar shock séptico?
3) ¿Cuál es el patógeno más probable?
4) ¿Cuál es el tratamiento antimicrobiano más adecuado?
5) ¿El paciente mejora o no? si/no, ¿por qué?
6) ¿Cuándo se pueden suspender los antimicrobianos?

Los médicos frecuentemente intentan responder estas preguntas con la ayuda de biomarcadores, pero es importante reconocer que el rendimiento de los biomarcadores en el tratamiento de la sepsis es subóptimo.

Biomarcadores específicos de patógenos y de respuesta del huésped.

Los biomarcadores se describen como una característica biológica, medida objetivamente y utilizada como marcador sustituto de un proceso fisiológico o patológico, o como indicador de la actividad de un fármaco. En el contexto actual, los biomarcadores de infección y sepsis podrían considerarse indicadores de infección o de respuesta desregulada del huésped o de respuesta al tratamiento.

Biomarcadores específicos de patógenos

Aunque la detección de ácidos nucleicos microbianos es cada vez más común, su lugar en el tratamiento de las infecciones en general, y en las infecciones bacterianas en particular, sigue siendo incierto y aún no está bien estandarizado. Los biomarcadores específicos de patógenos, como las pruebas directas de antígenos, ya se utilizan ampliamente en los enfermos críticos. 

La mayoría de las pruebas rápidas basadas en antígenos se basan en ensayos inmunocromatográficos y tienen el potencial de usarse junto a la cama. Pruebas de antígeno respiratorio de influenza y SARS-CoV-2, y de Streptococcus pneumoniae y Legionella spp. Las pruebas de antígenos urinarios se utilizan en la neumonía adquirida en la comunidad (NAC). Presentan una alta especificidad, pero una sensibilidad de baja a moderada. A pesar de las mejoras obtenidas mediante la lectura automatizada, una prueba negativa no puede considerarse de manera confiable como un resultado de descarte. Las pruebas de antígeno de Legionella detectan Legionella pneumophila serogrupo. Si bien esta es la causa predominante de legionelosis, se producen falsos negativos con otros serogrupos o especies.......

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(*) 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. 
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1061- Automatización de laboratorios en microbiología clínica

Abdessalam Cherkaoui, Jacques Schrenzel. "Automatización total de laboratorio para la detección e identificación rápida de microorganismos y sus perfiles de resistencia a los antimicrobianos. Front Cell Infect Microbiol. 2022; 12: 807668. Bacteriology Laboratory, Division of Laboratory Medicine, Department of Diagnostics, Geneva University Hospitals, Geneva, Switzerland.

Resumen (ChatGPT)

El artículo "Automatización total de laboratorio para la detección e identificación rápida de microorganismos y sus perfiles de resistencia a los antimicrobianos" publicado en Frontiers in Cellular and Infection Microbiology analiza la implementación y los beneficios de la automatización total de laboratorio (TLA) en microbiología. TLA implica la integración de varios procesos de laboratorio, como procesamiento de muestras, cultivo, identificación y pruebas de susceptibilidad, en un único sistema automatizado. Este artículo explora cómo TLA agiliza y acelera la detección e identificación de microorganismos, así como la evaluación de sus perfiles de resistencia a los antimicrobianos. Al reducir significativamente los tiempos de respuesta, TLA mejora la eficiencia de los laboratorios de microbiología de diagnóstico, lo que permite tomar decisiones de gestión de pacientes más rápidas y precisas. El artículo también destaca los desafíos y consideraciones asociados con la implementación de sistemas TLA, incluidos el costo, el mantenimiento y la validación. En general, la adopción de TLA en los laboratorios de microbiología tiene el potencial de revolucionar los flujos de trabajo de diagnóstico y mejorar los resultados de los pacientes al permitir la identificación oportuna y precisa de patógenos y sus patrones de resistencia.

Resumen

...." En un momento en que los procedimientos de pruebas bacteriológicas de diagnóstico se han vuelto más complejos y sus costos asociados aumentan constantemente, los beneficios esperados de la automatización total de laboratorio (TLA) no pueden ser simplemente una simple transposición de los procedimientos manuales tradicionales utilizados para procesar muestras clínicas. Por el contrario, la automatización debería impulsar un cambio fundamental en el flujo de trabajo del laboratorio e incitar a los usuarios a reconsiderar todos los enfoques utilizados actualmente en el diagnóstico, incluida la identificación precisa de patógenos y los métodos de prueba de susceptibilidad a los antimicrobianos. Esta revisión describe el impacto de TLA en la mejora de la eficiencia del laboratorio, así como una nueva solución totalmente automatizada para AST mediante pruebas de difusión en disco, y resume la evidencia de que la implementación de estos métodos puede afectar los resultados clínicos.

Introducción

El comienzo del siglo XIX se caracterizó por el desarrollo de un gran número de plantas industriales. Mejorar el rendimiento de la producción y, en última instancia, automatizar los procesos fue una motivación constante en el desarrollo industrial, principalmente por cuestiones de costes, pero a veces también por la seguridad de los trabajadores. 

Durante el siglo XX , la revolución electrónica permitió que la automatización aliviara a los humanos de tareas de manipulación rutinarias, tediosas y físicamente desafiantes. Entonces, la automatización apareció como la forma en que las empresas podían mejorar sus tasas de productividad sin aumentar su plantilla de empleados. La reducción de los costos operativos, la mejora de la disponibilidad de los productos, la producción con mayor confiabilidad y un mayor rendimiento son otros beneficios obvios que comúnmente se esperan de la automatización. Pero a pesar de un amplio consenso sobre esos beneficios, es necesario superar varios obstáculos antes de implementar sistemas automatizados, y esto es válido en varias áreas comerciales.

A medida que la automatización se hace realidad, surgen diferentes problemas relacionados con la aceptación de los trabajadores y su relación con las máquinas. Un gran número de trabajadores consideran la implementación de sistemas automatizados como una amenaza directa a su empleo. Por tanto, el éxito de los proyectos de automatización reside también en la forma de gestionar la implicación del personal, así como de identificar y abordar sus inquietudes. Hoy en día, la automatización se implementa de manera efectiva en casi todas las áreas comerciales, incluidos los laboratorios médicos. 

La bacteriología clínica siempre ha sido muy manual y laboriosa. A diferencia de otras disciplinas como la química clínica, la biología molecular, la inmunología y la hematología, la automatización total en bacteriología clínica no es una tarea fácil. El nivel de eficiencia de un sistema automatizado en bacteriología clínica depende en gran medida de su potencial para tratar muestras clínicas altamente heterogéneas, con varios tipos de contenedores, así como a procedimientos analíticos complejos.

Los primeros sistemas automatizados autónomos en bacteriología clínica se lanzaron en la década de 1970. Fueron diseñados para detectar el crecimiento bacteriano en muestras de hemocultivos utilizando cultivos en caldo (BACTEC™ 225, BACTEC™ 301 y BACTEC™ 460 que se lanzaron entre 1971 y 1974). La principal diferencia entre estos sistemas y las operaciones manuales, que todavía se usaban ampliamente en ese período, era que el crecimiento microbiano se detectaba automáticamente mediante el instrumento BACTEC™ en lugar de mediante la inspección visual.

La detección automática del crecimiento microbiano se realizó inicialmente añadiendo sustratos marcados radiactivamente al caldo. El metabolismo de estos sustratos provocó la liberación de dióxido de carbono marcado radiactivamente que el instrumento detecta específicamente. Cuando la cantidad de dióxido de carbono marcado radiactivamente alcanza un nivel predefinido, la botella se considera sospechosa de crecimiento microbiano. Este principio se ha perpetuado en los instrumentos de hemocultivo más recientes, con la excepción de que el marcado radiactivo ha sido reemplazado por fluorescencia......

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