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Nueva técnica determina la resistencia a los antibióticos en menos de 90 minutos

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 espectacular de uno a dos días que requieren las técnicas actuales.

Este descubrimiento significa que los médicos podrían saber rápidamente qué antibióticos funcionarán o no para la infección potencialmente mortal de un paciente, un dilema que los médicos enfrentan 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 Biosensors and Bioelectronics.

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 EE. UU. se infectan anualmente con patógenos resistentes a los medicamentos y miles de personas mueren de neumonía o infecciones del torrente sanguíneo que se vuelven imposibles de tratar.

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 cómo crece la población en un proceso que puede tomar hasta dos días o más. Los médicos que se enfrentan a un paciente enfermo a menudo tienen que recetar un antibiótico de inmediato sin tener información completa sobre qué tan bien 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 les estaba yendo 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 susceptibles o resistentes a los antibióticos.

El equipo de WSU utilizó una sonda para medir directamente la señal electroquímica de las bacterias

Las bacterias que todavía 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 son capaces de 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 líder autor en el papel. Los investigadores agregaron un mediador químico a su ensayo, que actuó como una lanzadera, tomando los electrones de las proteínas de la superficie de las bacterias y moviéndolos al electrodo de los investigadores, donde se puede medir la señal eléctrica.

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 categorizar los resultados de una manera que pudiera ayudar a los médicos a decidir qué antibiótico usar.

Los investigadores ahora planean diseñar su sonda para que sea conveniente y estandarizada para que los médicos la usen y esperen comercializarla. También están trabajando para comprender mejor los mecanismos fundamentales del proceso electroquímico para mejorarlo aún más.

Más información: Washington State University – WSU

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