Detección de infecciones por estafilococos con espectrometría de masas

Los investigadores han diseñado una nueva prueba de laboratorio que puede identificar rápidamente la bacteria que causa las infecciones por Staphylococcus aureus. Los hallazgos han sido publicados en la edición de enero de la revista Proteómica molecular y celular.
Los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) han basado su prueba en un etiquetado isotópico único combinado con la amplificación específica de bacteriófagos para identificar rápidamente Staphylococcus aureus mediante el uso de espectrometría de masas para cuantificar el número de S. aureus organismos en grandes cantidades de muestras en pocas horas, en comparación con las técnicas de cultivo estándar que requieren uno o dos días para identificar la bacteria.
Una detección rápida y precisa de S. aureusLas infecciones son vitales ya que pueden causar un amplio espectro de infecciones, que pueden ir desde enfermedades agudas a enfermedades crónicas que requieren un tratamiento rápido con el antibiótico apropiado.
Facundo Fernández, profesor asociado de la Facultad de Química y Bioquímica de Georgia Tech, declara:

"Nuestro método para detectar infecciones por estafilococos utilizando la espectrometría de masas será valioso en una variedad de situaciones, pero será crucial cuando un gran número de personas deben someterse a pruebas muy rápidamente, lo que en última instancia mejorará el tratamiento".

Pierce, un químico de investigación en el CDC que participó en el proyecto como estudiante graduado en Georgia Tech explicó:

"La simplicidad de la preparación de muestras, el bajo costo de los reactivos requeridos y la mayor disponibilidad de espectrómetros de masas en los laboratorios clínicos hacen de este nuevo método una forma rentable de detectar rápida y eficazmente las infecciones por estafilococos, que deben tratarse rápidamente para evitar la propagación del enfermedad."

La prueba implica inyectar una cantidad conocida de bacteriófago marcado con nitrógeno-15 en una muestra. Los fagos, virus que infectan bacterias, solo infectan en vivo S. aureus células, que posteriormente multiplican y amplifican la señal del fago. Después de dos horas de incubación, los investigadores descomponen las proteínas de la cubierta del fago en péptidos componentes usando una técnica de digestión con tripsina. La muestra se analiza luego usando cromatografía líquida con detección espectrométrica de masa en tándem. Los investigadores pueden medir la muestra S. aureus concentración mediante la detección de péptidos de la cubierta proteica del fago.

Barr, jefe de espectrometría de masas biológicas en la División de Ciencias de Laboratorio de los CDC comentó:

"La fuerza de esta técnica es el acoplamiento de un método bien caracterizado para identificar bacterias con un dispositivo de detección moderno, como un espectrómetro de masas. Al etiquetar el fago de entrada con isótopos de nitrógeno pesados, pudimos utilizar la espectrometría de masas para distinguir efectivamente entre los padres y la progenie del fago, mejorando así la selectividad del método ".

Los investigadores han optimizado el prototipo de esta técnica basada en espectrometría de masas para identificar bajas concentraciones de bacterias, lo que debería permitirles a los médicos diagnosticar infecciones por estafilococos sin necesidad de períodos de cultivo significativos. La prueba reducirá el trabajo manual y la interpretación subjetiva de los resultados que se producen en las técnicas tradicionales cuando se combina con la robótica de laboratorio estándar.
Rees concluye:

"Un aspecto interesante de este método de fagos es que con pequeñas modificaciones en los procedimientos, se puede determinar la resistencia y la susceptibilidad a varios antibióticos además de la identificación bacteriana. Esta información adicional puede ser la clave para una amplia aceptación del método. "

Escrito por Petra Rattue