Las infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos son difíciles de tratar y causan más de un millón de muertes anuales en todo el mundo, especialmente en pacientes hospitalizados con neumonía, infecciones del torrente sanguíneo, infecciones del tracto urinario o infecciones abdominales.
Una nueva investigación encuentra que las mutaciones raras de resistencia a los antibióticos pueden expandirse rápidamente en cuestión de días en respuesta al tratamiento con antibióticos, y que la vigilancia genómica en tiempo real podría ayudar a los médicos a controlar más de cerca la resistencia a los medicamentos, lo que permite a los pacientes recibir medicamentos más compatibles, oportunos y más efectivos.
"Los médicos a menudo prueban un determinado antibiótico durante un tiempo definido y luego cambian a un antibiótico diferente, pero se desconoce cómo el cambio de terapias afecta la resistencia a los antibióticos", dice Priebe, quien forma parte del Departamento de Anestesiología, Cuidados Críticos y Medicina del Dolor y la División de Enfermedades infecciosas del Boston Children's.
Entre el 30 y el 50 % de los adultos que requieren intubación y ventilación mecánica por la COVID-19 desarrollan neumonía asociada al ventilador
La técnica combina la secuenciación del genoma completo con un método de secuenciación profunda que los autores llaman secuenciación profunda de amplicones dirigida a la resistencia (RETRA-Seq) para rastrear los cambios en las frecuencias de las mutaciones de resistencia a los antibióticos a lo largo del tiempo.
“Nuestros resultados sugieren que el ciclo de antibióticos podría ser más efectivo a nivel de pacientes individuales. Buscamos utilizar la vigilancia genómica para informar la terapia antibiótica inicial, tanto el tipo de antibiótico como el momento, y luego informar los cambios en el antibiótico a medida que cambian las frecuencias de las mutaciones de resistencia a los antibióticos” señala.
SEGUIMIENTO DE LOS MOVIMIENTOS GENÉTICOS DE P. AERUGINOSA
En un estudio prospectivo secuenciaron 420 colonias bacterianas cultivadas a partir de muestras de esputo de pacientes, unas 24 de cada muestra. Todos los pacientes tenían infección aguda de las vías respiratorias bajas por Pseudomonas aeruginosa , una causa común de infecciones respiratorias en pacientes ventilados. Las pruebas comenzaron al inicio de cada infección y continuaron durante su curso (de cuatro a 11 días) a medida que se administraban las terapias con antibióticos.
“Sorprendentemente, descubrimos que las bacterias se volvieron más diversas genómicamente en la mayoría de los pacientes con el tiempo”, dice Priebe. "Las mutaciones que vimos afectaron no solo a los reguladores de la virulencia, sino también a muchos genes y vías de resistencia a los antibióticos".
Luego, el equipo desarrolló la técnica RETRA-Seq para medir las frecuencias de las mutaciones de resistencia a los antibióticos directamente del ADN en las muestras de esputo, omitiendo el paso de cultivo que a veces puede sesgar los resultados.
Las mutaciones del gen de resistencia a los antibióticos en P. aeruginosa cambiaron rápidamente en muchos de los pacientes. Las mutaciones que conferían resistencia a los antibióticos surgieron poco después de que se inició el antibiótico y desaparecieron a los pocos días de cambiar a un antibiótico diferente, cuando surgieron otras mutaciones para ocupar su lugar.
¿PODRÍA BENEFICIAR A PACIENTES COVID-19?
Aunque este estudio se realizó en pacientes hospitalizados, la vigilancia genómica en tiempo real también podría usarse potencialmente en el tratamiento ambulatorio de infecciones pulmonares crónicas, por lo que beneficiaría a los pacientes críticos con COVID-19.
“Entre el 30 y el 50 % de los adultos que requieren intubación y ventilación mecánica por la COVID-19 desarrollan neumonía asociada al ventilador, y aproximadamente la mitad de estas se deben a bacterias gramnegativas como P. aeruginosa que tienden a causar infecciones graves en entornos hospitalarios” afirma Priebe.