Pruebas de aliento en fase experimental permiten detectar infecciones bacterianas en cuestión de

Las enfermedades infecciosas son una causa importante de muerte en todo el mundo, y el diagnóstico de infecciones bacterianas sigue siendo un reto en la medicina. Además, hacerlo de manera confiable es más importante que nunca, dado el aumento de la resistencia a los antibióticos. Ahora, una investigación publicada en ACS Central Science podría ayudar a los profesionales sanitarios a diagnosticar las infecciones bacterianas de forma no invasiva mediante pruebas basadas en el aliento. Los experimentos iniciales demostraron este abordaje en animales con neumonía e infecciones en el torrente sanguíneo, los músculos y los huesos.    

«Al diseñar este estudio, nos motivó una tendencia creciente en la práctica clínica, según la cual los pacientes y los médicos desean respuestas inmediatas que sirvan de base para tomar decisiones terapéuticas», afirma David Wilson, autor de correspondencia del estudio. «Si un paciente acude a una sala de urgencias o a una clínica de cuidados intensivos, esperamos que se le pueda diagnosticar una infección bacteriana aguda con la mayor eficiencia posible».    

Actualmente, los médicos se basan en análisis de sangre, estudios por imágenes, cultivos y diagnósticos moleculares para identificar la causa de las infecciones, pero estas herramientas son limitadas debido a su lentitud, falta de especificidad o costo elevado. El comienzo de una posible solución podría ser la prueba de aliento utilizada desde hace mucho tiempo para Helicobacter pylori, una bacteria que causa una infección estomacal frecuente. El ensayo original funciona cuando una persona bebe un líquido que contiene sustancias rastreables metabolizadas por H. pylori. A continuación, la persona exhala en un dispositivo que mide el dióxido de carbono marcado en su aliento, lo que indica la presencia de infección. Inspirados en esta prueba, Wilson, Kiel Neumann, Marina López-Álvarez y sus colegas se propusieron ampliar las capacidades de la tecnología para detectar una variedad más amplia de infecciones bacterianas.   

Para su prototipo, el equipo probó azúcar y alcoholes de azúcar marcados con carbono-13, una forma rastreable de carbono que las bacterias metabolizan, pero que las células humanas ignoran en gran medida. En experimentos de laboratorio, los investigadores identificaron varios de estos compuestos que las bacterias convierten en dióxido de carbono marcado con carbono-13. A continuación, analizaron el gas marcado mediante una técnica sencilla denominada «espectroscopía infrarroja no dispersiva».     

Cuando ratones con infecciones como neumonía o infecciones óseas, musculares o sanguíneas recibieron inyecciones intravenosas de estos compuestos marcados, el aliento de los animales mostró rápidamente niveles elevados de dióxido de carbono marcado. Aunque en este estudio no se optimizó el protocolo para las pruebas de aliento, los investigadores afirman que, por lo general, observaron un nivel elevado de señales de aliento marcado con carbono-13 en los animales infectados en los primeros 10 minutos tras la administración del metabolito y la obtención de las muestras. Por el contrario, en el aliento de los ratones sanos, no se encontró carbono-13 o su nivel fue bajo.    

En un modelo de infección para E. coli, la cantidad de dióxido de carbono marcado en el aliento disminuyó durante el tratamiento antibiótico a medida que bajaron las concentraciones bacterianas, lo que indica que el método también podría utilizarse para controlar la eficacia de los tratamientos.    

Dado que los instrumentos utilizados para la prueba de aliento son portátiles y que las señales aparecen unos minutos después de administrar el carbono-13 rastreable, la prueba podría proporcionar resultados más rápidos que los métodos actuales. Además, el azúcar y los alcoholes de azúcar utilizados se consideran seguros para los seres humanos, y los investigadores afirman que esta estrategia podría llegar a convertirse en una herramienta para el diagnóstico de las infecciones bacterianas.    

Los autores agradecen la financiación de los Institutos Nacionales de Salud de los EE. UU. y la Fundación sobre la Fibrosis Quística.    

Los autores han presentado una patente estadounidense relacionada con este trabajo.  

###  

La sociedad American Chemical Society (ACS) es una organización sin fines de lucro fundada en 1876 y aprobada por el Congreso de los Estados Unidos. La ACS se ha comprometido a mejorar la vida de todas las personas mediante la transformación del poder de la química. Su misión es promover el conocimiento científico, empoderar a la comunidad global y defender la integridad científica, y su visión es un mundo construido basándose en la ciencia. La Sociedad es líder mundial en la promoción de la excelencia en la educación científica y en el acceso a información e investigación relacionadas con la química a través de sus múltiples soluciones de investigación, publicaciones revisadas por expertos, conferencias científicas, libros electrónicos y noticias semanales periódicas de Chemical & Engineering News. Las revistas de la ACS se encuentran entre las más citadas, las más fiables y las más leídas en la literatura científica; sin embargo, la propia ACS no realiza investigación química. Como líder en soluciones de información científica, su división CAS se asocia con innovadores internacionales para acelerar los avances mediante la preservación, la conexión y el análisis de los conocimientos científicos del mundo. Las sedes principales de la ACS se encuentran en Washington, D.C., y Columbus, Ohio.    

Los periodistas registrados pueden suscribirse al portal de noticias para periodistas de ACS en EurekAlert! para acceder a comunicados de prensa públicos y retenidos.  Para consultas de los medios, comuníquese con newsroom@acs.org.    

Nota: ACS no realiza investigaciones, pero publica y divulga estudios científicos revisados por expertos.     

Síganos: Facebook | LinkedIn | Instagram