Un grupo de investigadores de la Universidad de Binghamton ha desarrollado un dispositivo que puede detectar rápidamente ciertos tipos de bacterias resistentes a los antibióticos. El dispositivo permite al usuario probar de forma rápida los efectos de antibióticos específicos en muestras bacterianas de pacientes. Es capaz de medir los efectos de los antibióticos en las bacterias a través de la transferencia de electrones.
La resistencia a los antibióticos se ha convertido en una creciente crisis de salud pública con casi tres millones de infecciones resistentes al año en Estados Unidos. Anualmente se producen alrededor de 35.000 muertes asociadas a la resistencia a los antibióticos. Si estos niveles continúan aumentando las cirugías rutinarias podrían volverse muy complicadas o imposibles debido al riesgo de infecciones intratables provocadas en los espacios quirúrgicos. Una de las formas clave a través de las que podemos retrasar este futuro distópico es la utilización de los antibióticos con prudencia y responsabilidad en lugar de emplearlos para tratar cualquier tipo de infección.
Sin embargo, la identificación de las bacterias responsables de una infección y su susceptibilidad a los antibióticos a veces puede llevar más tiempo del deseable o del que puede considerarse como seguro. Los cultivos bacterianos en laboratorio y las posteriores pruebas de antibióticos de forma individual en dichos cultivos para determinar la susceptibilidad de estos puede suponer días. Un tiempo nada favorable para aquellos pacientes gravemente enfermos.
“Para tratar las infecciones de manera eficaz, debemos seleccionar los antibióticos adecuados con las dosis exactas y la duración precisa”, expresa Seokheun Choi, investigador involucrado en el desarrollo del dispositivo. “Existe la necesidad de desarrollar un método rápido para aprobar la susceptibilidad a los antibióticos y ofrecer pautas efectivas para el tratamiento de las infecciones”.
“Para tratar las infecciones de manera eficaz, debemos seleccionar los antibióticos adecuados con las dosis exactas y la duración precisa”
El preocupante problema planteado es el origen de la idea del dispositivo presentado que es capaz de medir los efectos de los antibióticos en las bacterias en tan solo cinco horas. Ha sido diseñado para trabajar con bacterias exoelectrogénicas que utilizan un proceso bioquímico denominado “transferencia de electrones” para el crecimiento celular y el intercambio de información con microorganismos cercanos.
“Aprovechamos este evento bioquímico para crear una nueva técnica para evaluar la efectividad de los antibióticos contra las bacterias sin necesidad de monitorizar todo el crecimiento bacteriano”, afirma Choi. “Hasta donde yo sé, somos los primeros en demostrar esta técnica de una forma rápida y con alto rendimiento”.
La tecnología implica que un médico tome una muestra del paciente y la coloque dentro del dispositivo. Después se exponen las bacterias en el dispositivo a una variedad de antibióticos. La tecnología es capaz de detectar cambios sutiles en la transferencia de electrones lo que indica una susceptibilidad a los antibióticos.
“La hipótesis es que la exposición al antibiótico podría causar una inhibición suficiente de la transferencia de electrones bacterianos, por lo que la lectura del dispositivo sería lo suficientemente sensible como para mostrar pequeñas variaciones en la salida eléctrica causada por los cambios en la efectividad de los antibióticos”, asegura Choi. Si equipo se encuentra trabajando para ampliar esta técnica de modo que también puedan evaluarse las bacterias que no utilizan la transferencia de electrones.