Una nueva técnica ayuda a descubrir si las bacterias de la meningitis son resistentes a los antibióticos

AGENCIA FAPESP/DICYT – Un estudio publicado en la revista PLOS ONE podrá ayudar en el futuro a los profesionales de la salud a determinar si las bacterias de la especie Streptococcus pneumoniae que causan la meningitis –una inflamación en las membranas que envuelven el cerebro y la médula espinal– son resistentes a algún tipo de antibiótico.

Hasta ahora, esto no constituía precisamente una tarea fácil: requería aislar al microorganismo en la muestra del paciente y analizarlo aún vivo, cosa difícil, ya que las bacterias son sensibles y en la mayoría de los casos no soportan el transporte al laboratorio.

Para sortear este problema, se concibió una nueva forma de realizar este análisis en Brasil. Dicha labor estuvo a cargo de investigadores del Instituto Adolfo Lutz (IAL), un laboratorio de referencia en vigilancia epidemiológica del estado de São Paulo. El grupo de científicos, perteneciente al Laboratorio Regional de Santo André del IAL, recibió 873 muestras de líquido cefalorraquídeo de personas con sospecha de la enfermedad provenientes de centros de salud de seis municipios del estado de São Paulo –Diadema, Mauá, Santo André, São Bernardo del Campo, São Caetano del Sul y Ribeirão Pires– entre 2014 y 2020 para la concreción del diagnóstico de meningitis bacteriana. Esa sustancia es un fluido estéril existente en las cavidades del cerebro y de la médula espinal que actúa como amortiguador para proteger a esas estructuras contra los traumas.

Como parte de la rutina del laboratorio, los científicos sometieron las muestras a un ensayo de PCR en tiempo real (muy utilizado en el diagnóstico de enfermedades infecciosas, entre ellas el COVID-19), que amplifica un gen específico del microorganismo blanco in vitro, en caso de que el mismo se encuentre presente en la muestra, lo que hace posible detectarlo más fácilmente. Y se pudo registrar la presencia del Streptococcus pneumoniae o neumococo en 149 muestras.

Con estas muestras positivas para neumococos, se concretó otro ensayo de PCR en tiempo real, pero utilizando un colorante llamado SYBR Green, que se une al ADN y emite una señal de fluorescencia, que es captada en el aparato para la detección de uno de los tres genes estudiados simultáneamente, referentes a la resistencia a antibióticos. Para que fuera posible determinar a qué clases de antibióticos esa bacteria era resistente –penicilina, lincosamidas o macrólidos–, el grupo aplicó una técnica conocida con el nombre de curva de disociación.

“Con este método vamos elevando la temperatura de las muestras grado a grado, lo que hace que el colorante vaya desprendiéndose del ADN, pues la doble hélice que forma el material genético amplificado en la PCR se va separando gradualmente. Luego analizamos la llamada temperatura de melting [Tm], que es cuando la mitad de la estructura se encuentra unida y la mitad está separada, lo que varía según el gen amplificado, y dependiendo de a cuántos grados eso sucedió, logramos diferenciar qué gen se amplificó y, por lo tanto, a qué antibiótico esa bacteria es resistente”, explica la bióloga Ivana Campos, responsable del estudio.

Una vez concretados todos esos procesos, los investigadores compararon sus resultados con los obtenidos mediante el método aplicado usualmente para evaluar la resistencia a los antibióticos, que consiste en poner a los microorganismos vivos en contacto con cada uno de los fármacos y observar si son capaces de proliferar en presencia de la sustancia. Esta prueba convencional solamente se realizó con 25 muestras, ya que solo estas tenían neumococos viables para el proceso. Los resultados fueron similares, lo que confirmó el potencial de la nueva técnica desarrollada.

“Pudimos averiguar que el 51 % de las muestras analizadas recibidas entre 2014 y 2020 era sensible a los antibióticos, lo que constituye una buena señal, ya que esos pacientes deben haber tenido un buen pronóstico”, dice Campos. “Por otra parte, el 17 % se mostró resistente a diversos fármacos, lo que es sumamente peligroso, pues en esos casos resulta más difícil llevar adelante el tratamiento y debemos aplicar antibióticos de otros tipos”, explica.

La investigadora remarca a su vez que S. pneumoniae posee una gran capacidad de intercambiar material genético, es decir, suma facilidad para pasar esos genes que dotan de resistencia antimicrobiana a otras bacterias, volviéndolas también resistentes. “Por ende, arribamos a la conclusión de que con el ensayo que desarrollamos es posible estudiar el perfil de resistencia de los neumococos aun en ausencia de las cepas aisladas, tal como quedó en evidencia para nuestra región.”

Este trabajo contó con el apoyo de la FAPESP en el marco de dos proyectos (17/03022-6 y 18/22718-4 y los resultados que obtuvieron los especialistas pueden ser útiles tanto para la realización acciones de vigilancia epidemiológica como para mejorar el tratamiento de los pacientes en el futuro.