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   Investigadores de Fisabio e Isabial aplican una técnica que mide en tiempo real la resistencia antibiótica en infecciones hospitalarias

Pie de foto. De izda. a dcha: Alex Mira, Carmen Montón, José Antonio Manrique, Mariam Ferrer, Juan Carlos Rodríguez y Ana María Ávila.

  • Los científicos han desarrollado un nuevo sistema que permite conocer mejor la interacción entre antibióticos y bacterias cuando éstas forman biopelículas
  • Los resultados muestran que algunos antibióticos, en lugar de inhibir, incrementan la formación de biopelículas bacterianas en un modelo experimental in vitro
  • El uso de este sistema en la rutina de la práctica clínica puede aportar datos que ayudarán a mejorar el tratamiento de estas patologías


Un estudio realizado por investigadores de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunitat Valenciana (FISABIO) y del Instituto de Investigación Sanitaria y Biomédica de Alicante (ISABIAL), -dependientes de la Conselleria de Sanitat Universal i Salut Pública-  liderados por el Dr. Alejandro Mira, han analizado en tiempo real el efecto de 10 antibióticos durante la formación del biofilm en cepas de Staphylococcus aisladas de lesiones clínicas.

La Consellera de Sanitat Universal i Salut Pública, Carmen Montón, ha recordado que la resistencia a los antibióticos es hoy una de las mayores amenazas para la salud mundial. "Estas resistencias provocan un aumento de las enfermedades y las muertes debidas a infecciones, incrementan los costes sanitarios y afectan a la salud de las personas y los animales, provocando un problema de salud global".

La consellera ha visitado el laboratorio donde se ha desarrollado este estudio en el que, tal y como ha señalado,  "investigadores básicos y clínicos han trabajado conjuntamente con el objetivo de avanzar en el conocimiento que permita en el futuro ofrecer a nuestros pacientes el tratamiento antibiótico óptimo en este tipo de infecciones, reafirmando así la necesidad de tender hacia la medicina personalizada".
 
En los hospitales, muchas infecciones asociadas a biopelículas (ecosistemas microbianos organizados asociados a una superficie) están causadas por Staphylococcus aureus (asociado a infecciones graves como endocarditis u osteomielitis) y Staphylococcus epidermidis (el más importante patógeno nosocomial aislado de las superficies de dispositivos médicos como marcapasos, implantes de rodilla o cadera, catéteres…)  Con esta técnica, en el futuro se podrá mejorar el tratamiento antibiótico de estas patologías.

La principal novedad de esta investigación ha sido registrar cómo crecen estas bacterias en tiempo real y de forma continua en las mismas condiciones en que crecen en biopelículas o biofilms y forman las infecciones en los implantes.

Aplicando el sistema de análisis de células en tiempo real (RTCA), los investigadores han estudiado la resistencia a los antibióticos más comúnmente utilizados en la práctica clínica.

Los resultados demuestran que la eficacia antibiótica se reduce drásticamente una vez la biopelícula se ha formado. Los datos sugieren que, además, algunas de las terapias antibióticas contra los biofilms formados, en lugar de inhibirlos ayudan a incrementar su formación, lo que puede tener graves consecuencias clínicas.


 

"Hasta ahora, para conocer la sensibilidad antibiótica de un microorganismo y decidir el tratamiento de elección no se analizan bacterias en biopelículas, pero hemos comprobado que los microorganismos se comportan de una manera diferente en este estado; así, cepas sensibles a un antibiótico en medio líquido, pueden no serlo cuando el microorganismo está formando parte de una biopelícula, incluso el antibiótico puede incrementar la formación de la misma", señala la Dra. Mariam Ferrer, investigadora de la Fundación Fisabio y autora principal del trabajo.

Evitar segundas cirugías

"El poder obtener resultados a tiempo real tiene un gran potencial, ya que los mismos pueden obtenerse en tan sólo 8 horas y estos datos, en el futuro, podrán ayudar a mejorar la selección del tratamiento antibiótico. No sólo se podrá ganar en rapidez, sino que también podrá ayudar a evitar segundas cirugías, lo que conllevaría un gran beneficio para el paciente y un gran ahorro para el sistema de salud", destaca el Dr. Alejandro Mira, investigador del Área de Genómica y Salud de Fisabio-Salud Pública.

Las cepas analizadas han sido proporcionadas por el Departamento de Microbiología del Hospital General Universitario de Elche y aisladas de muestras de catéteres de pacientes diagnosticados de bacteriemia asociada al uso de estos dispositivos.

"Hemos comprobado que cuando la bacteria está formado biopelículas, son extremadamente resistentes y los antibióticos son menos efectivos. Ello confirma la importancia de estudiar la resistencia de los antibióticos cuando los microorganismos están formando biofilms. Este análisis se convierte así en una prometedora herramienta para evaluar la terapia antibiótica a utilizar en este tipo de infecciones desarrolladas en hospitales", resalta el Dr. Juan Carlos Rodríguez, jefe de la Sección de Microbiología del Hospital General Universitario de Alicante.

En conclusión, la investigación propone que el uso de las mediciones en tiempo real en la rutina de la práctica clínica podrá ser útil para evaluar el efecto de la actividad antibiótica sobre las cepas formadoras de biofilm, minimizando el tiempo y coste del diagnóstico y contribuyendo a una evaluación más fiable del tratamiento. Con esta técnica, se podrá ofrecer al paciente el tratamiento antibiótico más adecuado que ayude a inhibir el biofilm bacteriano.

 "Tanto la elección de un antibiótico u otro, y las pautas en cuanto a dosis y horas de administración dependerá de la cepa. Será fundamental dar la concentración correcta, porque hemos visto que hay casos que a concentración altas, el antibiótico inhibe por completo, pero a bajas, lejos de eliminar la bacteria, estimula su crecimiento ya que ésta siente que está siendo atacada y genera más biofilm, formando una capa impenetrable", añade el Dr. Mira.


 

Este trabajo, realizado en un modelo experimental in vitro, aporta los primeros datos sobre el tema, reafirmando la importancia de realizar nuevos estudios que analicen el impacto del mismo mediante el trabajo coordinado de grupos multidisciplinares formados por infectólogos, microbiólogos clínicos y microbiólogos básicos.

Derivado de esta investigación, y en colaboración con la empresa ACEA Biosciences, los autores de la misma ya están estudiando nuevas aplicaciones: "Tras este trabajo, estamos aplicando esta metodología para buscar nuevas sustancias antiadherentes en la formación de la placa dental, para poder reducir enfermedades orales como la caries y periodontitis y también aplicarlo a otras infecciones del cuerpo humano causadas por bacterias que crecen en forma de biofilm, como por ejemplo, las infecciones causadas por Pseudomonas, en pacientes con fibrosis quística y EPOC", señala la Dra. Ferrer.

El artículo, titulado "Effect of antibiotics on biofilm Inhibition and Induction measured by Real-Time Cell Analysis", ha sido publicado en la revista Journal of Applied Microbiology. Firman el mismo los investigadores de la Fundación Fisabio y del Instituto Isabial, Maria D. Ferrer, Juan C. Rodriguez, Ledicia Álvarez, Alejandro Artacho, Gloria Royo y Álex Mira.

 


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