Abril-Junio 2005 23
ISSN 1317-987X
 
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Microbiología
La Microbiología Actualizada en Enfermedades Emergentes y Re-emergentes (Parte I)

Métodos de Estudio Microbiológico para Infecciones Emergentes y Re-emergentes

Cultivo
No debemos olvidar el rol del cultivo ya que este es un procedimiento crítico para el estudio de la enfermedad infecciosa, que sirve de base para la identificación del microorganismo y ayuda a través de este a la posibilidad de conservar al mismo, con la finalidad de realizar estudios posteriores en otras fases del diagnóstico microbiológico y a desarrollar otros estudios complementarios (9).

Serología
Los estudios serológicos sirven para la determinación de antígenos y anticuerpos en la mayoría de los procesos infecciosos. Ejemplos de esto incluyen estudios serológicos aplicados al ántrax, la Rickettsia conorii, fiebre de las montañas rocosas, fiebre amarilla, fiebre hemorrágica de Crimea, fiebre del congo, fiebre de Lassa, fiebre hemorrágica del ébola (determinación de antígenos y anticuerpos), histoplasmosis (cultivo más serología), encefalitis, arbovirosis (anticuerpos), enfermedad de los legionarios, sífilis, VIH, hepatitis A, Echinococus sp.

En el caso particular de la cisticercosis, la serología posee una sensibilidad de anticuerpos del 94 por ciento para quistes múltiples y del 28 por ciento para quistes únicos (10).

Microscopía Electrónica

Dependiendo de la calidad de las muestras, esta técnica permite separar detalles ultraestructurales vistos en nuevos patógenos. El amplio uso de esta técnica ha permitido un mejor conocimiento de los protozoarios y otras parasitosis asociadas a VIH y otras condiciones de inmunosupresión. Debido a esto, múltiples especies de protozoarios son ahora conocidas. Previo a la infección VIH, las infecciones por microsporidium eran consideradas raras. Ahora se ha ampliado el espectro de síndromes clínicos y más de 40 especies de este parásito son diagnosticadas (11).

Biología Molecular
Un aspecto vital en la comprensión de la relación entre el microorganismo y el individuo es necesario para conocer la patogénesis de la enfermedad. Previamente al desarrollo de esta técnica, se han realizado estudios serológicos que pueden ser insensibles a la infección. Adicionalmente, la existencia de indicadores clínicos y epidemiológicos no específicos y la obtención de muestras inadecuadas dificultan un diagnóstico microbiológico efectivo. Nuevas perspectivas en la identificación de los patrones moleculares en los agentes infecciosos sirven como identificadores confiables. La identificación de la secuencia genómica microbiana es el tipo más común de patrones moleculares para este propósito. Esto ha mejorado la capacidad del diagnóstico en cuanto a la detección y expresión microbiana, lo cual ha permitido la identificación de brotes de la enfermedad en condiciones emergentes. Sin embargo, todas estas técnicas comparten una falla substancial: el requerimiento de la presencia del microorganismo y de sus componentes en el cultivo (12-13).

La detección de patógenos a nivel molecular en muestras clínicas es una alternativa adicional, inclusive en infecciones no reconocidas clínicamente o con cultivos negativos como se aprecia en las muestras de prótesis ortopédicas infectadas. Cuando se amplifica el rADN 16S de células procarióticas, aumenta la sensibilidad y especificidad en un tiempo útil y en un mayor número de muestras. Este hecho es demostrado en infecciones por Staphylococcus aureus, Chlamydia y Mycoplasma pneumoniae (14-16).

Actualmente, el uso de mejores herramientas como la RCP son comúnmente usadas para aplicaciones variadas en Microbiología. En particular, la identificación basada en secuencia de nucleótidos de patógenos microbianos es rutinaria en laboratorios de Microbiología y puede ser aplicada a la identificación de microorganismos de crecimiento lento como las micobacterias y los actinomicetales aerobios (17).

La RCP es recomendada para el diagnóstico clínico, así como monitorear los niveles de patógenos, la respuesta al tratamiento y para diferenciar entre infecciones latentes y activas. La detección de patógenos infecciosos en concentraciones bajas es facilitada por esta técnica, lo cual ha permitido que la sensibilidad y la especificidad en el diagnóstico microbiológico hayan mejorado (18).

Condiciones especiales en el diagnóstico rápido de bacteriemias y la evaluación de la apropiada terapia antimicrobiana se han encontrado con la RCP en estudios de pacientes con sepsis y bacteriemia en pacientes con procesos malignos hematológicos (19).

La RCP se ha utilizado también en los estudios de infecciones hepáticas, en encefalitis transmitidas por mordeduras de garrapatas y en arbovirosis según estudios epidemiológicos europeos (20-21). La técnica de RCP se ha utilizado en el diagnóstico de nuevas variedades de papilomavirus, así como también de otros virus con ADN circulares sin una información de secuencias previas (22).

Hoy en día, el uso de mejores herramientas tales como el estudio genómico y del proteoma de los microorganismos proveen bases moleculares en la indagación de la etiopatogénesis de estos últimos. Esto ha permitido también investigaciones de orden epidemiológico, taxonómico y análisis en la respuesta a drogas y un mejor avance en el desarrollo de la vaccinología. El análisis del genoma bacteriano ha aportado información sobre el desarrollo de nuevas formas de prevención de complicaciones en enfermedades infecciosas y ha puesto en evidencia blancos útiles para el desarrollo de nuevos antibióticos y vacunas (23-26).

El estudio del genoma del microorganismo y sus aplicaciones comienza a desarrollarse desde la década de 1980 y se ha aplicado en el desarrollo de las ciencias biológicas, médicas e industriales. La habilidad en completar la secuencia genómica cambió hacia nuevos y mejores diagnósticos de las enfermedades infecciosas. La ciencia del proteoma permite el estudio a gran escala de las proteínas estructurales y funcionales de un microorganismo en la era post-genómica y provee una mayor oportunidad para eliminar los mecanismos de la enfermedad y para identificar nuevos marcadores de diagnóstico y de blancos de acción terapéutica a través su estudio por electroforesis bidimensional. El estudio proteómico es un nuevo aprovechamiento del análisis de la función del genoma bacteriano (23, 26).

Ya desde 1975, es posible determinar la localización, interacciones y modificaciones de las proteínas celulares mediante estudios del proteoma. Entre algunas de sus aplicaciones, estos estudios se han empleado para el análisis del SHC, células cancerosas, investigaciones en la alteración de células miocárdicas en corazones con fallas cardíacas.

Actualmente, se han logrado hacer mapas proteicos de las diferentes especies del género Candida, del Saccharomyces cerevisiae, Helicobacter pylori y diversos micoplasmas (27).

Estudios de proteoma se están actualmente utilizando en la investigación de enfermedades zoonóticas como en la fiebre Q, ubicada como agente tipo B en acciones de bioterrorismo (28).

Los microbiólogos tienen nuevas y variadas opciones para la identificación fenotípica de bacterias comunes y también para la determinación de su susceptibilidad microbiana, muchas de ellas utilizando bases de datos computarizadas (29-30).

De igual manera, existen también técnicas para la identificación genotípica, tales como la hibridización diferencial mediada por transposones para la identificación de genes bacterianos (31).

El uso de la citometría de flujo en la Microbiología clínica permite demostrar microorganismos únicos o múltiples en muestras clínicas. Se evalúa por esta técnica la cualidad y cantidad de la susceptibilidad antimicrobiana, la citotoxicidad de la droga, parámetros antimicrobianos farmacodinámicos, incluyendo el efecto postantibiótico. También se puede determinar la resistencia o susceptibilidad de población heterogénea de Staphylococcus aureus, su resistencia intermedia a la vancomicina, sus pequeñas colonias variantes, así como la presencia y emergencia de poblaciones heterogéneas con diferentes respuestas a los antimicrobianos durante el curso de los tratamientos.

Otra aplicación de esta técnica es la determinación de la presencia de bombas de flujo reverso en hongos y bacterias, así como las subpoblaciones de diferentes determinantes patogénicos en infecciones del virus del herpes simple, CMV, VIH, virus de la hepatitis C y poliovirus.

El desarrollo de kits comerciales y fluorocromos es una ventaja adicional de la prueba. Sin embargo, el acceso disminuido de los laboratorios a esta técnica limita su uso (32).

Se debe tomar en cuenta la gran utilidad de las pruebas de antigenecidad antibacteriana que, junto con la coloración de Gram, sigue siendo hoy en día uno de los métodos de diagnóstico de gran utilidad en la Microbiología. Cabe recalcar que la prueba de antigenecidad es de utilidad especialmente si el gram ha sido reportado negativo posterior al uso previo de antibióticos contra la infección investigada (33).

En una era de resistencia e infecciones emergentes, las pruebas bactericidas, como por ejemplo la concentración bactericida mínima, se han empleado en el control de infecciones graves desde 1950. Estas son utilizadas con más frecuencia cuando las terapias bactericidas son necesarias para asegurar que el microorganismo sea eliminado por dichas terapias, como en el tratamiento de los casos de endocardtis y meningitis en pacientes inmunosuprimidos (34).

Necropsias
Este procedimiento constituye muchas veces el sello del diagnóstico final de un proceso infeccioso, ya que éste permite precisar la causa etiológica que desencadena la muerte mediante la obtención de muestras tanto para el estudio microbiológico y la precisión de las lesiones histológicas encontradas.

La necropsia en animales de experimentación constituye un paso necesario para un estudio adecuado con el fin de precisar el daño ocasionado por microorganismos inoculados. Sin embargo, es importante llevar un registro riguroso de factores tales como el momento en que estos animales contraen la infección y el momento en que se inicia un tratamiento determinado. De esta forma, la necropsia se convierte en una herramienta efectiva para determinar los mecanismos que yacen detrás de la enfermedad y su tratamiento (35).

Abreviaturas e Introducción
Métodos de Estudio Microbiológico para Infecciones Emergentes y Re-emergentes
Tópicos a considerar en enfermedades emergentes y re-emergentes
Infección por el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH)
Referencias

NOTA: Toda la información que se brinda en este artículo es de carácter investigativo y con fines académicos y de actualización para estudiantes y profesionales de la salud. En ningún caso es de carácter general ni sustituye el asesoramiento de un médico. Ante cualquier duda que pueda tener sobre su estado de salud, consulte con su médico o especialista.





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