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). |