Investigadores de la UCSB descubren un medio de cultivo superior para pruebas bacterianas, junto con nuevos conocimientos sobre la resistencia a los antimicrobianos

7 de junio de 2023 | Patología digital, Instrumentos de laboratorio y equipos de laboratorio, Patología de laboratorio, Recursos de laboratorio, Pruebas de laboratorio

El estudio también puede resultar en nuevas herramientas de laboratorio clínico para determinar la resistencia a los antimicrobianos y la eficacia de los antibióticos existentes.

A los investigadores les resulta cada vez más difícil desarrollar antibióticos que sean efectivos contra las cepas de bacterias que muestran resistencia a los antibióticos, un subconjunto de la resistencia a los antimicrobianos (AMR). Sin embargo, un nuevo estudio brinda un rayo de esperanza y puede alentar a los laboratorios clínicos a considerar esta investigación de formas novedosas.

Realizado en la Universidad de California en Santa Bárbara, el estudio analizó más de 500 combinaciones de antibióticos y bacterias. Los investigadores descubrieron que varios antibióticos ampliamente utilizados y aprobados por la FDA pueden ser más útiles de lo que se pensaba anteriormente contra una gran variedad de infecciones bacterianas, dijo la especialista en enfermedades infecciosas Judy Stone, MD, en un artículo que escribió para Forbes titulado "¿Por qué fallan los antibióticos —y cómo podemos hacerlo mejor".

Los investigadores también descubrieron un medio de cultivo común que permite una mejor evaluación de las propiedades de varias cepas de bacterias para resistir diferentes antibióticos.

Los laboratorios clínicos y los microbiólogos tienen la tarea de sembrar y cultivar bichos para identificar un bicho específico, qué cepa de bicho y si esa cepa tiene resistencia a antibióticos específicos. Por lo tanto, esta investigación toca lo que hacen diariamente. Es algo que puede proporcionar a los microbiólogos nuevos enfoques para detectar RAM con mayor precisión.

"Sabemos que hay una variedad de razones por las que los antibióticos no funcionan según lo previsto, desde dosis prescritas incorrectamente hasta la administración poco frecuente, pero otra razón menos notoria es que las pruebas de laboratorio pueden mostrar que una bacteria es susceptible a los antibióticos cuando en realidad no lo es. , todo el equilibrio in vitro (placa de cultivo) versus in vivo (vida)", escribió Judy Stone, MD, experta en enfermedades infecciosas, en su artículo de Forbes. Los laboratorios clínicos pronto podrán tener una mejor manera de identificar la resistencia a los antibióticos en bacterias mortales. (Foto: perfil de LinkedIn).

Detalles del estudio antimicrobiano de UCSB

Las infecciones resistentes a los antibióticos son responsables de más de 32 000 muertes en los EE. UU. y 1,27 millones en todo el mundo cada año, informó Forbes. Un estudio como este puede tener un impacto de largo alcance.

Para llevar a cabo su estudio, Michael Mahan, PhD, Profesor de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo en la UCSB, y su equipo en el Laboratorio Mahan en el campus de la UCSB, utilizaron el Medio Eagle Modificado (DMEM) de Gibco Dulbecco de Fisher Scientific, un medio basal para apoyando el crecimiento de muchas células de mamíferos diferentes.

El DMEM predijo la eficacia de los antibióticos mejor que Mueller Hinton Broth (MHB), otro medio de crecimiento de Thermo Fisher Scientific que se ha utilizado en laboratorios clínicos por decreto de la Organización Mundial de la Salud (OMS) desde 1968, informó Forbes.

Se realizaron ensayos contra 13 aislamientos de nueve especies de bacterias para determinar la eficacia de 15 antibióticos diferentes. Usando DMEM, el equipo encontró diferentes sensibilidades en el 15% de los aislados bacterianos probados in vitro en comparación con MHB.

En las pruebas de seguimiento de Mahan, que observaron ratones infectados con diferentes bacterias, MHB fue preciso en el 54 % de las predicciones de la prueba, mientras que DMEM lo fue en el 77 % de las veces. Mahan cree que parte de la razón se debe a que el DMEM es más fisiológico y está más cerca de las condiciones de las personas (in vivo), informó Forbes.

"Las personas no son placas de Petri, es por eso que los antibióticos fallan. Las pruebas en condiciones que imitan las del cuerpo mejoran la precisión con la que las pruebas de laboratorio predicen la potencia del fármaco", dijo Mahan en un comunicado de prensa de la UCSB.

Los investigadores de Mahan Lab publicaron sus hallazgos en la revista Cell Reports Medicine, titulados "Reevaluación de antibióticos aprobados por la FDA con mayor precisión diagnóstica para la evaluación de la resistencia a los antimicrobianos".

Los resultados parecen prometedores

"Creo que tiene mérito. Creo que este estudio ha sido muy bien diseñado... y demostró que tiene sentido clínico... Si se confirma en humanos, será clínicamente muy significativo", neumólogo Ken Yomer Yoneda, MD, profesor emérito , Departamento de Medicina Interna de UC Davis Health, dijo a Forbes.

Aunque la principal limitación del estudio es que se realizó en ratones y no en humanos, Yoneda dijo que da una indicación del éxito potencial con humanos. "Si se confirma en humanos, será clínicamente muy significativo", le dijo a Stone para su artículo de Forbes.

Rodney Rohde, PhD, profesor y presidente del Programa de Ciencias de Laboratorio Clínico de la Universidad Estatal de Texas también compartió su entusiasmo por los hallazgos. Según Stone, "[Rohde] estaba 'intrigado' por el hallazgo de que el uso de un medio fisiológico predecía 'un cambio en los umbrales de susceptibilidad' utilizados para categorizar los pacientes aislados como susceptibles o resistentes.

"También estaba 'entusiasmado con los resultados de una mayor precisión diagnóstica' con organismos especialmente difíciles de tratar", anotó.

"Rohde agregó que la cuestión de estos puntos críticos clínicos: establecer el nivel en el que un organismo se define como 'sensible' o 'resistente' a un antibiótico es un tema candente que se debate mucho en los círculos de laboratorio. Múltiples agencias deben llegar a un acuerdo para los estándares que se utilizan globalmente, tanto en EE. UU. como en Europa", escribió Stone.

Vieja droga, nuevos trucos

Según el comunicado de prensa de la UCSB, "los médicos son conscientes de las fallas en la prueba estándar de oro [MHB]. Cuando los antibióticos recomendados no funcionan, deben confiar en su experiencia para decidir los antibióticos apropiados para sus pacientes. Este estudio proporciona una posible solución para abordar la disparidad entre los antibióticos indicados por las pruebas estándar y los resultados reales de los pacientes".

La doctora en enfermedades infecciosas Lynn Fitzgibbons, MD, comentó en el comunicado de prensa de la UCSB: "La reevaluación de los antibióticos aprobados por la FDA puede ser mucho más beneficiosa que el tiempo y el costo de desarrollar nuevos medicamentos para combatir la resistencia a los antimicrobianos, lo que podría conducir a una vida significativa". ahorro y ahorro de costes".

En su artículo de Forbes, Stone escribió: "Las compañías farmacéuticas están abandonando el mercado de las enfermedades infecciosas agudas y hay pocos antibióticos nuevos a la vista. La industria farmacéutica está impulsada por las ganancias y los antibióticos simplemente no son tan lucrativos como los medicamentos de estilo de vida (como Viagra/Cialis o Rogaine para pérdida de cabello) o aquellos para enfermedades crónicas. Por lo tanto, los hallazgos de Mahan et al. son realmente buenas noticias".

Una vez que los estudios adicionales validen los hallazgos del estudio UCSB y permitan su uso en entornos clínicos para la atención de pacientes, los laboratorios clínicos y los microbiólogos pueden tener nuevas herramientas para determinar con precisión la capacidad de una bacteria para resistir los antibióticos existentes o su susceptibilidad a los antibióticos que actualmente no se usan para tratar ciertas infecciones.

—Kristin Althea O'Connor

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