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Pruebas de susceptibilidad antibiótica: combatiendo la resistencia a los antimicrobianos

En el caso de infección bacteriana, la prueba de susceptibilidad antibiótica (AST) se realiza con el fin de identificar qué pauta de tratamiento es específicamente eficaz para infecciones individuales [1]. Cuando está claro qué especie de bacteria está causando la infección, se puede tratar en consecuencia. Para ello, es necesario saber qué antibiótico y qué dosis serán eficaces. Por lo tanto, la información sobre las pruebas de susceptibilidad antibiótica ayuda a los médicos a elegir el tratamiento basado en el diagnóstico adecuado para los pacientes.

La correcta identificación de una infección bacteriana combinada con pruebas de susceptibilidad puede tener un impacto significativo en la creciente tasa de resistencia a los antimicrobianos (RAM). El diagnóstico inadecuado y sus incertidumbres son uno de los factores clave del uso excesivo y abusivo de antimicrobianos. Cuando se solicitan las pruebas adecuadas y se dispone de resultados de diagnóstico rápido, proporcionan orientación sobre los tratamientos antimicrobianos creados a medida para optimizar los resultados de salud de los pacientes. Esta vía no solo es la más beneficiosa para el paciente, que recibe una terapia específica que le permite recuperarse más rápidamente, sino que también ahorra costes innecesarios al sistema sanitario.

A menudo, se señala que invertir en la producción de nuevos antimicrobianos no resulta atractivo para las empresas farmacéuticas porque la rentabilidad de la inversión es escasa [2]. Se trata de un problema que debe abordarse de forma urgente, con la financiación sostenible como prioridad principal. Sin embargo, también es una razón de peso por la que es vital centrarse en las pruebas diagnósticas en hospitales y ambulatorios: es algo que podemos mejorar de forma realista si existe la concienciación y la gestión adecuadas. Las pruebas de susceptibilidad antibiótica podrían apoyar el uso continuado de antibióticos comunes y antibióticos de reserva que se guardan para pacientes que han desarrollado una gran resistencia contra la primera opción de tratamiento.

¿Por qué se deben realizar pruebas de susceptibilidad antibiótica?

El tratamiento de las infecciones debería ser específico, pero a menudo no es así en la práctica. Por ejemplo, hasta el 80 % de las sospechas de infección urinaria resultan negativas y no necesitan antibióticos [3]. Uno de los principales factores de resistencia a los antimicrobianos es el uso excesivo y abusivo de los antibióticos, sobre todo en los países donde se venden sin receta médica.

Conocer el perfil de resistencia de la infección bacteriana ayudará a determinar el antibiótico adecuado que se necesita para tratarla, y una prueba de susceptibilidad a los antibióticos es la única alternativa para saber qué antibiótico será eficaz. El uso de terapias dirigidas eliminará las infecciones más rápida y fácilmente, dejando menos espacio para una mayor resistencia a los antimicrobianos [4].

Ejemplo: Infecciones de las vías urinarias y pruebas de susceptibilidad antibiótica

Para detectar una infección del tracto urinario (ITU), el método más utilizado es la tira reactiva. Este método detecta la presencia de nitrito, un producto derivado de ciertas especies nitrogenadas (por ejemplo, Escherichia, Proteus, Klebsiella). Sin embargo, algunos patógenos no generan nitrito (p. ej., Enterococcus, Gonococcus, Staphylococcus, Pseudomonas), lo que significa que el nitrito no siempre es un parámetro fiable para detectar una presunta ITU. Además, un recuento elevado de glóbulos blancos no siempre indica una infección bacteriana. Por lo tanto, si los síntomas típicos están presentes, un resultado negativo en la tira reactiva es insuficiente para descartar una infección [5].

Aunque puede no ser eficaz en cuanto a tiempo o coste, el urocultivo sigue siendo una prueba muy importante en el contexto del diagnóstico de las ITU, sobre todo para aislar el microorganismo infeccioso. A partir de un urocultivo positivo, la identificación de especies y las pruebas de susceptibilidad a los antibióticos pueden determinar la sensibilidad y la resistencia de patógenos específicos a una serie de antibióticos, de modo que los profesionales sanitarios puedan prescribir el tratamiento adecuado [1]. Todavía no es una práctica habitual en todo el mundo, pero hacer esta transición podría tener una enorme repercusión en la lucha contra la RAM.

Poder descartar rápidamente las infecciones del tracto urinario (ITU) podría ayudar a reducir el número de antibióticos que se prescriben innecesariamente. Por lo tanto, un método rápido y fiable para excluir las ITU puede impulsar mejoras en el flujo de trabajo del laboratorio y en la administración de antimicrobianos.

Lo que hay que saber sobre la ITU

Las infecciones de las vías urinarias son frecuentes, pero el proceso de diagnóstico y tratamiento todavía requiere algunas mejoras. Descubra cómo Sysmex puede contribuir a simplificar las pruebas de ITU.

Técnicas AST tradicionales frente a las más recientes

Las pruebas de susceptibilidad antibiótica no son ciertamente un concepto nuevo y existen varios métodos que se han utilizado a lo largo de los años. El método de susceptibilidad por difusión en disco (también conocido como método Kirby-Bauer) se considera el procedimiento de referencia para confirmar la susceptibilidad de las bacterias, e incluso el público en general puede estar familiarizado con las imágenes de pequeños discos en una placa de agar. En este método, se aplica un inóculo bacteriano a una placa de agar y, a continuación, se colocan sobre la superficie discos de papel impregnados con distintos tipos de antibióticos. Las placas se incuban durante 16-24 horas y los resultados se determinan por el diámetro de la inhibición del crecimiento alrededor de cada disco de antibiótico [6]. Esta técnica es sencilla y asequible, pero requiere mucho trabajo y los resultados pueden tardar varios días en llegar al paciente.

Uno de los primeros métodos de AST fue el método del microcaldo o de dilatación en tubo, que consiste en preparar diluciones de antibióticos en un medio de cultivo líquido dispensado en tubos de ensayo, inocularlos con una suspensión bacteriana normalizada, incubarlos durante la noche y, a continuación, examinar si hay crecimiento bacteriano visible. No se consideró el método más preciso debido al carácter manual de la preparación de las diluciones de antibióticos. También era una tarea tediosa, además de requerir mucho espacio y recursos [6]. Existen herramientas que automatizan este proceso, pero no son adecuadas para un AST rápido o directo.

Desde el principio quedó claro que muchas de las técnicas AST eran bastante variables y que sería necesario un método normalizado para avanzar. Los métodos actuales están estandarizados y a veces automatizados, pero se basan en el análisis fenotípico de las bacterias, cuyos resultados no suelen estar disponibles hasta dos días después de que se haya iniciado el análisis y/o el tratamiento [7]. Acortar este tiempo de prueba a resultado, manteniendo el aspecto fenotípico de la prueba, podría tener un enorme impacto en el ámbito sanitario en general, y especialmente cuando se trata de las crecientes tasas de resistencia a los antimicrobianos.

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Cómo realizar pruebas de susceptibilidad a los antimicrobianos (PSA) en tiempo real

El diagnóstico desempeña un papel fundamental en la prescripción racional de antibióticos. Las conocidas pruebas de susceptibilidad antimicrobiana (PSA) son herramientas fiables para la determinación fenotípica de la resistencia a los antibióticos [6]. En el mercado existen varias soluciones para mejorar el rendimiento de la AST.

Se utilizan diferentes métodos de AST en función de la cepa bacteriana sospechosa y del tipo de recursos disponibles, pero también se están desarrollando nuevas tecnologías para mejorar y acelerar el proceso de AST Los diagnósticos basados en microfluidos son una de las herramientas emergentes más prometedoras para la AST [8]. Se carga una muestra en un chip microfluídico y las bacterias presentes quedan atrapadas en trampas del tamaño de una bacteria. Las bacterias atrapadas se controlan, por lo que el tiempo de carga da una estimación de la densidad de bacterias en la muestra. El crecimiento bacteriano se controla en cada trampa, algunas de las cuales se exponen a un antibiótico candidato. Las tasas medias de crecimiento se calculan en tiempo real y las bacterias se consideran susceptibles si se impide su crecimiento [9]. Los dispositivos microfluídicos acoplados a la detección óptica pueden realizar AST y reducir el tiempo de obtención de resultados de horas a minutos [8], lo que podría suponer un gran paso en la dirección correcta cuando se trata de luchar contra el uso excesivo y abusivo de antimicrobianos.

Pruebas de susceptibilidad antimicrobiana para entornos cercanos al paciente

Sistema AST PA-100

Sistema AST PA-100

Pruebas de susceptibilidad antibiótica para entornos cercanos al paciente

Detalles

Tendencias de la RAM

Abordar la forma en que prescribimos y tratamos con antibióticos no es, desde luego, la única forma en que deberíamos abordar la lucha contra la resistencia a los antimicrobianos, pero es una gran parte de ella. La disponibilidad y la comercialización de antibióticos difieren significativamente de un país a otro, lo que constituye un factor importante a tener en cuenta a la hora de establecer directrices nacionales [10]. Un estudio de 2019 sobre las pautas de tratamiento de las infecciones urinarias en toda Europa descubrió que las fluoroquinolonas, una clase de antibióticos que se utilizan a menudo como tratamiento de amplio espectro en las infecciones bacterianas, tienen una alta variación de resistencia en E. coli del 11 % al 32,8 %.

Cómo podría ser el futuro de la administración de antimicrobianos

Cuando hablamos de resistencias crecientes a escala mundial, no solo nos referimos a cepas de bacterias resistentes a los antibióticos. También estamos considerando que los virus, hongos y parásitos se vuelvan resistentes a los antivirales, antifúngicos y antiparasitarios, respectivamente. El diagnóstico precoz y preciso es un aspecto fundamental de los esfuerzos por controlar la tasa de RAM. Sysmex dispone actualmente de soluciones que pueden ayudar a laboratorios y clínicas a detectar bacterias, a partir de las cuales los médicos pueden identificar infecciones y evaluar el éxito del tratamiento (p. ej., UF-5000).

Hoy en día, el personal sanitario y los pacientes son cada vez más conscientes de que un tratamiento inadecuado con antibióticos causa muchos otros problemas, además de la RAM. Esto lleva a algunos países a orientar el sistema sanitario hacia un esquema de prescripción más rígido. Sin embargo, esto puede conducir a un tratamiento inadecuado y causar una enfermedad aún más grave en los pacientes que sufren una infección bacteriana. Por lo tanto, se necesitan más diagnósticos y tratamientos basados en pruebas.

Siempre estamos trabajando para mejorar el statu quo e invertir tiempo y recursos en nuevos métodos y tecnologías prometedores. Los nuevos métodos y tecnologías de diagnóstico se encuentran entre los principales pilares de los programas de administración, lo que refuerza la necesidad de contar con administradores bien informados en nuestros gobiernos, así como con administradores en nuestros hospitales, en las consultas médicas en el punto de atención y en nuestra vida cotidiana [11]. Si se realizaran campañas de sensibilización generalizadas para educar al público sobre el tema de las pruebas de susceptibilidad antibiótica y la resistencia a los antimicrobianos, sería un gran comienzo.

Si logramos que los responsables políticos sean más conscientes de que la creciente amenaza de la RAM es algo que ya podemos abordar, es posible que tengamos más poder no solo para hacer posibles campañas de sensibilización de mayor alcance, sino también para conseguir recursos para las herramientas necesarias en los hospitales y en los puntos de atención. Las pruebas en el punto de atención podrían llevar el diagnóstico a las consultas externas y facilitar así la medicación basada en pruebas en lugares donde se prescriben antibióticos de forma generalizada [12]. 

La resistencia a los antimicrobianos existe desde hace tiempo y no parece que vaya a desaparecer pronto. Por lo tanto, debemos desarrollar nuevas soluciones a múltiples niveles, desde la innovación farmacéutica, pasando por diagnósticos rápidos y fiables para diversos entornos sanitarios, hasta la concienciación de la población.

Resistencia a los antimicrobianos #AMRfighter

Nos apasiona informar sobre el tema de la RAM y hacer lo que podamos en el sector del diagnóstico. Compruebe aquí sus conocimientos sobre la resistencia a los antimicrobianos.

References

[1] Bayot ML, Bragg BN. (2020): Antimicrobial Susceptibility Testing. StatPearls Publishing; 2021 Jan-.

[2] World Health Organization (2016): Diagnostic stewardship: a guide to implementation in antimicrobial resistance surveillance sites (No. WHO/DGO/AMR/2016.3)

[3] Keller P. (2019): Ein neuer Schritt zur schnelleren Urinanalytik. Sysmex xtra 02/2019:50-52.

[4] Burnham CA et al. (2017): Diagnosing antimicrobial resistance. Nat Rev Microbiol 15, 697–703 (2017).

[5] Schmiemann G et al. (2010): The diagnosis of urinary tract infection: a systematic review. Deutsches Arzteblatt international, 107(21), 361–367.

[6] Reller BL et al. (2009): Antimicrobial Susceptibility Testing: A Review of General Principles and Contemporary Practices, Clinical Infectious Diseases, Volume 49, Issue 11, 1 December 2009, Pages 1749–1755

[7] Wheat PF. (2001): History and development of antimicrobial susceptibility testing methodology. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 48(suppl_1), 1-4.

[8] Khan ZA, Siddiqui MF, Park S. (2019): Current and Emerging Methods of Antibiotic Susceptibility Testing. Diagnostics. 9(2):49.

[9] Baltekin Ö et al. (2017): Antibiotic susceptibility testing in less than 30 min using direct single-cell imaging. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(34), 9170-9175.

[10] Malmros K et al. (2019): Comparison of antibiotic treatment guidelines for urinary tract infections in 15 European countries: results of an online survey. International journal of antimicrobial agents. 2019 Oct 1;54(4):478-86.

[11] CDC. (2019): Core Elements of Hospital Antibiotic Stewardship Programs. US Department of Health and Human Services, CDC

[12] Vasala A et al. (2020): Modern tools for rapid diagnostics of antimicrobial resistance. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 10, 308.

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