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Última actualizaciónJue, 26 Nov 2020 5pm

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Diagnóstico de infecciones por P. aeruginosa a través de sus moléculas de comunicación

El CSIC ha desarrollado una técnica inmunoquímica para el diagnóstico de infecciones producidas por Pseudomonas aeruginosa mediante la detección de las principales moléculas de señalización que usan estas bacterias para comunicarse (Quorum Sensing). El test es muy específico y tiene elevada sensibilidad, además de una gran capacidad de procesado de muestras, lo que asegura la eficiencia del diagnóstico. Además puede ser fácilmente implementado en dispositivos point-of-care (PoC).

P. aeruginosa en mucosa de pacientes con fibrosis quística. El método es capaz de diferenciar entre una fase aguda o crónica de la infección.Desde hace relativamente pocos años, la interacción 'social' entre bacterias está siendo objeto de estudio. Esta interacción es posible gracias a un sofisticado sistema de comunicación celular conocido como 'Quorum sensing' o QS, que permite a las bacterias conocer y compartir información acerca de su densidad poblacional.

En función de ello, se produce una inducción colectiva de la expresión de genes que regulan una gran variedad de actividades fisiológicas, entre las que se incluyen la secreción de factores de virulencia o la formación de biopelículas, lo que está directamente relacionado con el desarrollo de la patogenicidad.

Para comunicarse de esta forma, las bacterias secretan y detectan pequeñas moléculas que actúan como señalizadores químicos y que, de hecho, pueden detectarse en el medio extracelular donde se ha producido la colonización.

Para comunicarse entre ellas, las bacterias secretan y detectan pequeñas moléculas que actúan como señalizadores químicos

Investigadores del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC) del CSIC han desarrollado un sistema de detección de algunas de esas moléculas de señalización del Quorum Sensing de P. aeruginosa, lo cual serviría para diagnosticar infecciones causadas por este microorganismo. Tal como explican, la estrecha relación entre la liberación de estas moléculas de señalización y la virulencia hace de estas moléculas excelentes biomarcadores para detectar las infecciones.

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria ambiental omnipresente con requisitos mínimos para la supervivencia y una capacidad notable para adaptarse al ambiente. Es responsable de un gran número de infecciones, especialmente en pacientes hospitalizados o inmunodeprimidos, y puede producir septicemia (infección en la sangre), lo que puede ser mortal si no se diagnostica adecuadamente y no recibe tratamiento en una etapa temprana.

Una gran variedad de infecciones

Esta bacteria es responsable de una gran variedad de infecciones incluyendo el tracto urinario, los sistemas respiratorio y gastrointestinal y la dermis. El diagnóstico tradicional mediante tests microbiológicos puede requerir entre 24 y 48 horas para determinar cuál es el agente causante de la infección.

Otros métodos, como la PCR, son más rápidos pero requieren personal cualificado y equipamiento caro, solo disponible en instalaciones especializadas. Esto ocasiona un retraso en el diagnóstico, lo que conlleva la prescripción y el mal uso de antibióticos de amplio espectro y, a su vez, a la generación de resistencia a los antimicrobianos. Esto supone uno de los mayores problemas de la medicina actual en el ámbito de las enfermedades infecciosas.

Los científicos han desarrollado el primer test de diagnóstico in vitro que identifica las principales moléculas de señalización del sistema pqs del Quorum sensing (QS), uno de los sistemas de comunicación más característico de P. aeruginosa.

El actual test en microplaca es robusto, preciso, específico y muy sensible. Tiene un bajo coste y permite de forma rápida el análisis en paralelo

El test, que actualmente es de tipo ELISA, puede cuantificar algunas de estas moléculas señalizadoras en concentraciones muy bajas (en el rango bajo de nM), incluso en muestras clínicas complejas. La cuantificación de estas moléculas podría permitir el diagnóstico temprano de la infección, proporcionar información sobre el estadio y la evolución de la enfermedad, así como sobre la eficacia del tratamiento aplicado. Se buscan empresas farmacéuticas interesadas en colaborar en la comercialización de este test a través de un acuerdo de licencia de la patente.

El actual test en microplaca es robusto, preciso, específico y muy sensible. Tiene un bajo coste y permite de forma rápida y eficaz el análisis en paralelo de numerosas muestras clínicas. Estudios clínicos apuntan a la capacidad del test para estratificar a los pacientes dependiendo de si éstos presentan infección por P. aeruginosa en una fase aguda o crónica.

El test podría implementarse en distintas configuraciones, incluyendo microarray, inmunosensores y otros formatos de tipo Point of Care (PoC), como podría ser un simple ensayo de tira (LFIA). Esto permitiría la realización del test incluso en consultas de atención primaria, un rápido diagnóstico de la infección y la aplicación de los tratamientos más apropiados en etapas tempranas de la enfermedad.

Contacto:

Isabel Masip
Vicepresidencia Adjunta
de Transferencia de Conocimiento - CSIC
Tel: + 34 – 93 442 65 76
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