Es posible que las bacterias asesinas, que han evolucionado más que nuestros mejores antibióticos, no desaparezcan pronto. Pero un nuevo enfoque para rastrear su propagación podría eventualmente darnos una oportunidad de luchar para mantener baja su número de muertes.
Utilizando datos de un brote de 2008 de una de las "superbacterias" más temidas y técnicas modernas de secuenciación genética, un equipo ha modelado y predicho con éxito la forma en que el organismo se propaga entre y dentro de docenas de centros de atención médica.
El enfoque puede indicar si el virus se está propagando dentro de un hospital, un asilo de ancianos o un hospital de cuidados intensivos a largo plazo, o si un nuevo paciente transferido de otra instalación lo ha traído allí.
En otras palabras, si luchar contra las superbacterias es como una película de terror, el enfoque puede indicar si la llamada proviene del interior de la casa o si el asesino acecha afuera y está a punto de irrumpir por la puerta.
Y al igual que en una película de terror, obtener una respuesta rápidamente puede guiar qué tipo de barricadas y armas deben usar los profesionales de la salud contra el villano.
El enfoque, publicado en Medicina traslacional científica , combina los enfoques epidemiológicos actuales con la secuenciación del genoma completo, que detalla la secuencia completa de ADN de las bacterias de cada paciente infectado.
Esto hace posible utilizar los pequeños cambios en el ADN de las superbacterias, el tipo de mutaciones que ocurren naturalmente con el tiempo, para rastrear su propagación dentro y entre los centros de atención médica.
El enfoque fue desarrollado por equipos del Centro Médico de la Universidad Rush en Chicago y la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan, con fondos del Programa de Epicentros de Prevención de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades federales. Los equipos utilizaron datos sobre un brote de 2008 de enfermedades resistentes a los carbapenémicosNeumonía por Klebsiella CRKP en la parte superior del Medio Oeste.
"Estos organismos impregnan regiones, pero no se ha entendido en detalle cómo sucede eso, por qué se propagan como un incendio forestal en una región y no avanzan en otra", dice Evan Snitkin, Ph.D., unProfesor asistente de la UM especializado en bioinformática y biología de sistemas. "Debido a que este fue el primer brote de CRKP en la región de Chicago, decidimos intentar rastrear sus movimientos iniciales basados en transferencias de pacientes y secuenciación de muestras del genoma completo. Si podemos entender quéimpulsa la transmisión en una región, esperamos poder intervenir para evitar una mayor propagación ".
Atrás en el tiempo
El hospital de Rush identificó el segundo caso de CRKP en la región. El equipo del hospital identificó el brote después de que un paciente llegó a su departamento de emergencias en un traslado desde un hospital de cuidados agudos en Indiana.
Un equipo dirigido por Mary K. Hayden, MD, médica de enfermedades infecciosas que también dirige la División de Microbiología Clínica de Rush, realizó y publicó su propia investigación del brote, utilizando las mejores técnicas disponibles en ese momento. Concluyeron que el errorse había propagado de un solo paciente a mediados de 2007 y finalmente infectó a 42 personas tratadas en 14 hospitales de cuidados agudos, dos LTACH y 10 hogares de ancianos.
Las transferencias de pacientes entre estas instalaciones, por ejemplo, de un LTACH o de enfermería a un hospital para cuidados agudos a corto plazo, y luego de regreso, se identificó como un factor importante de propagación. Un solo LTACH se identificó como unhub clave para la transmisión.
En este brote, muchos pacientes murieron. En todo el país, las tasas de mortalidad por CRKP son aún más altas y tiende a atacar a los pacientes más enfermos y vulnerables.
Muestras antiguas, análisis nuevo
En 2008, la secuenciación del genoma completo de tantas muestras no era factible.
"Aunque nuestra compañera de investigación en ese momento, la Dra. Sarah Won, realizó una investigación exhaustiva de brotes, las herramientas epidemiológicas moleculares disponibles en 2008 no nos permitieron determinar el momento y la dirección de la propagación en muchos casos", dice Hayden.salvamos los aislamientos con la esperanza de que en el futuro estuvieran disponibles más técnicas de discriminación. ¡Estábamos muy emocionados cuando llegó el futuro! "
El equipo de Rush llevó las muestras al Centro de Sistemas Microbianos de la UM para su secuenciación, y el equipo de Snitkin comenzó a juntar los datos del genoma con lo que el equipo de Hayden había descubierto sobre el brote. Esto incluía algo que no estaba disponible antes de la versión original.informe de brote: datos clínicos sobre el 'paciente cero', la persona cuya infección por CRKP se remonta a mediados de 2007 y que el equipo de Hayden había identificado previamente como el origen del brote.
Esto permitió al equipo crear un 'árbol genealógico' del brote de CRKP, de regreso al primer paciente en el tronco. Mapearon la propagación de un paciente a otro y de una instalación a otra, basándose tanto en el trabajo de investigación que había realizado el equipo de Haydeny la nueva información de secuencia genómica.
Podían ver qué casos habían resultado de transmisión dentro de la instalación, debido a prácticas que permitían que las bacterias del paciente infectado llegaran a otros, y cuáles se habían introducido porque un paciente fue transferido con la bacteria ya dentro
Luego, probaron el enfoque tratando de predecir de qué instalación provenía la infección por CRKP de cada paciente, utilizando solo los genomas de los otros pacientes ya tratados en el brote, y ninguna información de los pacientes tratados posteriormente.
Este análisis en tiempo real, similar a lo que podría suceder en un brote real, identificó con éxito la instalación de donde vino la infección para cada paciente.
"La secuencia del genoma es poderosa para encontrar vías, pero tener datos epidemiológicos sobre exposiciones y movimiento entre instalaciones hace que todo tenga sentido", dice Snitkin, que ocupa puestos en los departamentos de Microbiología e Inmunología y Medicina Interna de la Facultad de Medicina de la UM.imagina que seremos capaces de utilizar este mismo enfoque en otros organismos, aunque la eficacia variará ".
Agrega Hayden, "Este enfoque podría ser particularmente útil para identificar vías de transmisión poco después de la aparición de una superbacteria en una región. Cuanto antes podamos intervenir para contener un brote, más probable es que podamos erradicarlo".
La experiencia complementaria de los equipos de Michigan y Rush hizo posible el proyecto, agrega. En el futuro, el equipo espera probar el enfoque en otros entornos, para ver si pueden encontrar los centros de desarrollo y transmisión de bacterias resistentes a los antibióticos.
También probarán el enfoque para determinar su capacidad para rastrear el origen de la transmisión de un organismo que ya está presente en un área. Esto podría ser mucho más difícil que rastrear un tipo de infección recién introducida que acaba de ingresar a una región.
El papel de los LTACH, donde los pacientes pueden vivir meses seguidos recibiendo atención a nivel hospitalario, como ventilación constante, es uno que también esperan explorar más a fondo. Estas instalaciones pueden ser especialmente propensas al desarrollo de organismos resistentes a los antibióticos simplementedebido al tipo de atención que brindan a una población muy vulnerable e inmóvil con un sistema inmunológico débil.
A largo plazo, los investigadores esperan que su enfoque pueda ser adaptado ampliamente por las autoridades de salud pública y los especialistas en control de infecciones en los centros de salud, y utilizado para dirigir las intervenciones muy temprano en un brote para prevenir la transmisión a través de redes amplias.
Para llegar a ese punto se requerirá el desarrollo de software de dominio público para que los detectives de enfermedades de salud pública lo utilicen de forma rutinaria, o incluso para automatizar el proceso.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Medicina de Michigan - Universidad de Michigan . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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