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Las bacterias están en todas partes, y aunque muchas son inofensivas y algunas incluso beneficiosas, las bacterias patógenas representan una amenaza cada vez mayor para la salud humana. La resistencia a los antibióticos se está convirtiendo en un problema importante, y muchos antibióticos comunes ya no pueden acabar con las infecciones persistentes. Algunos expertos han sugerido que la resistencia a los antibióticos podría matar hasta diez millones de personas cada año para el año 2050, y estos microorganismos peligrosos ya son responsables de la muerte de alrededor de 1,3 millones de personas al año.
El tratamiento de infecciones bacterianas puede ser un desafío para los médicos, quienes pueden tener que prescribir diferentes antibióticos a un paciente antes de encontrar el que sea efectivo. Las pruebas pueden ayudar a reducir la lista de posibles tratamientos al identificar el patógeno que causa la infección y determinar si es resistente a varios medicamentos. Pero estas pruebas pueden llevar mucho tiempo y ser costosas.
En un informe de Proceedings of the National Academy of Sciences , los investigadores han desarrollado una nueva técnica para la prueba de sensibilidad a los antibióticos (AST). Los métodos típicos de AST pueden requerir largos tiempos de incubación de un día o más, mientras un profesional de la salud espera que las bacterias crezcan por debajo de su tasa de crecimiento normal. Los métodos más rápidos a menudo requieren procedimientos complejos y equipos costosos.
En este nuevo enfoque, AST se puede realizar a nivel de una sola célula sin necesidad de aplicar tags a las bacterias. Un microscopio convencional se combina con una cámara, incluso una en un teléfono móvil, y un software que puede analizar los datos. Se llama detección óptica de nanomovimiento (ONMD). La cámara monitorea las vibraciones en células bacterianas individuales a nanoescala, identificando cuándo pasan de la vida a la muerte, mientras que las células individuales están expuestas a varios antibióticos. También puede mostrar cuándo se están produciendo algunos cambios en el metabolismo bacteriano.
Los autores del estudio sostienen que estas oscilaciones microscópicas o nanomovimientos de las células son "firmas de vida" que pueden usarse para AST. Las células realizarán nanomovimientos mientras estén vivas, pero cesarán tan pronto como la célula muera. Se puede tomar una película de un microbio mientras se expone a un antibiótico, y se registra y evalúa el nanomovimiento. Los investigadores demostraron que con este método, toma solo dos horas determinar si bacterias como Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Lactobacillus rhamnosus y Mycobacterium smegmatis son sensibles a los antibióticos ampicilina, doxiciclina, estreptomicina y vancomicina.
A. Configuración para realizar una prueba de susceptibilidad a los antibióticos basada en la detección de nanomovimiento óptico: un microscopio óptico de bajo costo y un teléfono móvil son suficientes. B. Imagen óptica de la bacteria E. coli. C. Mismo campo de visión que resaltan los desplazamientos bacterianos; Rojo: movimiento de gran amplitud; Azul: sin desplazamiento. Créditos: EPFL
"Nuestra técnica no solo es más rápida, sino también más simple y mucho más barata que todas las que existen ahora", señaló el codirector del estudio, el profesor Ronnie Willaert de la Vrije Universiteit Brussel.
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