Método mide tolerancia bacteriana en antibióticos

Un número creciente de patógenos está desarrollando resistencia a uno o más antibióticos, amenazando la capacidad de tratar enfermedades infecciosas. La resistencia se logra típicamente por mutaciones que reducen la actividad de un antibiótico, por ejemplo, reduciendo la unión del medicamento al objetivo.

 

La tolerancia, por otra parte, es un fenómeno mal caracterizado y rara vez se tiene en cuenta explícitamente en la asistencia sanitaria. A diferencia de la resistencia, que es un aumento de la concentración de medicamentos, a la que las bacterias pueden crecer indefinidamente, la tolerancia es una extensión del período de tiempo que las bacterias pueden sobrevivir en las concentraciones letales de un antibiótico antes de sucumbir a sus efectos.

 

Los científicos de la Universidad Hebrea (Jerusalén, Israel) desarrollaron una métrica de tolerancia, llamada duración mínima para matar el 99% de la población (MDK99). El protocolo, que se puede realizar manualmente o mediante un sistema robótico automatizado, implica exponer poblaciones de aproximadamente 100 bacterias, en placas de micropozos separadas a diferentes concentraciones de antibióticos por periodos de tiempo variados, mientras que se determina la presencia o ausencia de sobrevivientes.

 

El equipo utilizó una unidad base, Freedom EVOware 75 (Tecan, Männedorf, Suiza) encerrada en una campana de flujo laminar equipada con un filtro HEPA. Se utilizó un brazo de manipulación de líquidos Tecan 8 Plus 1 y un brazo Tecan RoMa-3 EVO 75 para el pipeteado y el manejo de placas. Las placas se incubaron en una incubadora Storex 40 (Liconic, Woburn, MA, EUA) con una opción de agitación y el cultivo se mantuvo a una temperatura entre 2ºC y 3ºC en una placa de frío/calor (Torrey Pines Scientific, Carlsbad, CA, EUA). 

 

Los científicos aplicaron MDK99 a seis cepas de Escherichia coli, que mostraron niveles de tolerancia que oscilaban entre dos y 23 horas bajo tratamiento con ampicilina. MDK99 también facilita las mediciones de un caso especial de tolerancia conocido como persistencia dependiente del tiempo, la presencia de subpoblaciones transitoriamente dormidas de bacterias que se mueren más lentamente que la mayoría de la población de rápido crecimiento. Al igual que otras formas de tolerancia, la persistencia dependiente del tiempo puede conducir a infecciones recurrentes porque las pocas bacterias sobrevivientes pueden crecer rápidamente para reponer toda la población una vez que se suspende el tratamiento antibiótico.

 

Nathalie Q. Balaban, PhD, profesora y autora principal del estudio, dijo: “Si se llegara a implementar en los laboratorios de microbiología clínica hospitalaria, MDK99 podría permitir la clasificación eficiente de las cepas bacterianas como tolerantes, resistentes o persistentes, ayudando a guiar las decisiones de tratamiento. Al final, entender la tolerancia y encontrar una manera de combatirla podría reducir significativamente el riesgo cada vez mayor de resistencia”. El estudio fue publicado el 20 de junio de 2017 en la revista Biophysical Journal.