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Científicas de Chile y Uruguay estudian resistencia a los antibióticos por infecciones urinarias

por 17 febrero, 2020

Científicas de Chile y Uruguay estudian resistencia a los antibióticos por infecciones urinarias
Analizan biofilms bacterianos e imágenes científicas en microscopios de última generación de ambos países. La alianza entre el Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile e Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, de Montevideo, espera aportar conocimiento para desarrollar políticas públicas más efectivas en hospitales de la región.
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Grupos científicos de Chile y Uruguay han impulsado un proyecto para compartir capacidades y estudios relacionados con el procesamiento de imágenes en microscopios, de última generación, sobre estructuras de microorganismos bacterianos que amenazan a establecimientos hospitalarios del cono sur.

La alianza tiene el propósito de fortalecer investigaciones en torno a la multiresistencia a los antibióticos en América Latina, específicamente las infecciones urinarias que se producen en establecimientos hospitalarios –y que afectan mayoritariamente a población femenina–, a través de la cooperación y el entrenamiento de investigadoras de ambos países.

Se estima que la mitad de las mujeres en todo el mundo sufre al menos un episodio de infecciones al tracto urinario durante su vida, un fenómeno cuya severidad aumenta como consecuencia de la baja efectividad de los tratamientos. De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud, la ausencia de sistemas de vigilancia y de laboratorios especializados en la identificación de cepas multiresistentes es uno de los principales factores asociados a la evolución de la problemática a nivel mundial.

La iniciativa, que agrupa a laboratorios del Instituto de Neurociencia Biomédica (BNI), de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, y el Instituto en Investigaciones Biológicas Clemente Estable de Montevideo, es financiada por la Agencia Chilena de Cooperación Internacional para el Desarrollo, dependiente del Ministerio de Relaciones Exteriores de nuestro país, como parte del programa Sur-Sur. y la Agencia Uruguaya de Cooperación Internacional.

“Estamos buscando respuestas para superar la problemática de la multiresistencia bacteriana”, señaló Steffen Härtel, director del Scian Lab de BNI, una unidad especializada en el análisis de imágenes científica a través de microscopios de última generación, y que pone a disposición su infraestructura para apoyar la capacitación de científicos uruguayos durante este proceso.

“Hasta la fecha no se entiende cómo combatir la generación de biofilms en catéteres e infecciones urinarias que son tan frecuentes en hospitales. Estamos trabajando para desarrollar estrategias conjuntas y encontrar respuestas a nivel de la formación de estas colonias de bacterias que son tan difíciles de combatir”, añade el Dr. Härtel.

Colaboración científica de alto nivel

La iniciativa conectará potencial en infraestructura tecnológica de microscopía, por el lado chileno, con el conocimiento de académicos uruguayos en el cultivo de los denominados biofilms o biopelículas, un ecosistema microbiano donde es posible observar el desarrollo de la multiresistencia.

Las investigadoras del BNI de la Universidad de Chile Karla Chandía y Nicole Canales realizan actualmente la segunda visita al Instituto Clemente Estable, donde están siendo entrenadas para la preparación de cultivos bacterianos y el estudio de crecimiento de microorganismos, a fin de analizarlos posteriormente en los microscopios de Scian Lab.

“El proyecto es bastante ambicioso porque queremos buscar nuevas formas de tratar la resistencia antibiótica en los biofilms mediante procesamiento de imágenes. Suponemos que si entendemos cómo se forma este biofilm, y sabemos las variables, podemos de alguna forma eliminarlas con mecanismos que no tengan que ver necesariamente con los antibióticos, porque sabemos que son resistentes a estos”, explica Canales.

Ellas plantean que al conocer, a través de microscopía de punta, las distintas etapas de formación de un biofilm microbiano podría ser posible reducir o eliminar su potencial de resistencia. Para eso, están diseñando herramientas que permitan analizar en el procesamiento de imágenes la evolución de un biofilm y evaluar mecanismos de respuesta más efectivos.

La científica uruguaya Paola Scavone, quien lidera un grupo de microbiología en el centro ubicado en Montevideo, asegura que el procesamiento de imágenes, infraestructura de microscopios avanzados y herramientas computacionales de última generación son clave para mejorar la comprensión de la resistencia microbiana en infecciones urinarias que afectan a centros hospitalarios de Sudamérica.

Analizando la resistencia

El grupo de investigadores montevideanos analiza los mecanismos de resistencia conferidos a las bacterias por los biofilms, un ecosistema que les dota de una barrera o capa protectora y los protege de condiciones ambientales y de tratamientos farmacológicos. Un biofilm, explica la Dra. Scavone, se define como una comunidad de bacterias que se encuentra adherida a una superficie biótica o abiótica, que puede ser, por ejemplo, un catéter u otra zona de contacto con pacientes en un hospital.

“Este biofilm produce una matriz de exopolisacáridos –un conjunto de moléculas de gran tamaño– que es como una capa protectora: las bacterias quedan adheridas a esta superficie y a su vez adheridas a esta matriz. Esta matriz lo que le confiere a las bacterias es una resistencia mucho mayor que cuando no la tienen. Nosotros estudiamos cómo actúa esa capa protectora. La forma de ver su respuesta es a través de la microscopía. Por eso es esencial para nosotros seguir manteniendo esta colaboración”.

El grupo que lidera la Dra. Scavone enfoca sus estudios en las bacterias Proteusmirabilis y Escherichiacoli, ubicadas entre los doce patógenos con mayor capacidad de multiresistencia definidos por la Organización Mundial de la Salud. “Se trata de un problema reciente y de gran importancia para los sistemas sanitarios en América Latina, y que ha ido incrementándose en los últimos años”.

Las infecciones que ambos agentes causan en el tracto urinario afectan principalmente a mujeres: se estima que el 50% de la población femenina mundial experimentan un episodio de infección urinaria en toda su vida, y hasta un 40% de ellas tiene un episodio de recurrencia antes de un año. Los síntomas clínicos consisten en dolor al orinar, aumento de la frecuencia de micción, incontinencia, fiebre, dolor abdominal y lumbar.

La resistencia a los antibióticos está aumentando en todo el mundo “a niveles peligrosos”, aseveran los investigadores, que enfocan el alcance del desafío en el cono sur del continente americano. Scavone, especialista en microbiología, comenta que “en nuestros países, donde la regulación del uso de antibióticos es bastante reciente, es un problema importante y que va creciendo”.

La Organización Mundial de la Salud precisa que, por ejemplo, en tratamiento de infecciones sanguíneas la resistencia de microorganismos puede alcanzar el 82%. En la agudización de la problemática se combinan factores como el empleo indiscriminado y sin receta de antibióticos, el uso de estos medicamentos en la industria alimenticia y la debilidad en la prevención y control de infecciones.

“Día tras día están apareciendo y propagándose en todo el planeta nuevos mecanismos de resistencia que ponen en peligro nuestra capacidad para tratar las enfermedades infecciosas comunes. Un creciente número de infecciones, como la neumonía, la tuberculosis, la septicemia, la gonorrea o las enfermedades de transmisión alimentaria, son cada vez más difíciles —y a veces imposibles— de tratar, a medida que los antibióticos van perdiendo eficacia”, plantea la entidad.

Alerta global

El proyecto tiene una duración de dos años y contempla la visita periódica de investigadores chilenos a Uruguay, y viceversa, para complementar sus conocimientos en la materia y generar hallazgos que puedan ser transferidos a políticas públicas de mayor impacto. El Dr. Härtel subraya que el desafío es aumentar la conciencia sobre la problemática a nivel de comunidad científica, médica, ciudadanos y autoridades.

La OMS ha alertado en sus últimos reportes la necesidad de fortalecer los mecanismos de identificación de bacterias resistentes a los antibióticos. En su publicación “10 datos sobre la resistencia a los antimicrobianos”, la entidad señaló que a pesar de que la farmacorresistencia en enfermedades como tuberculosis y la infección por el VIH está mejorando, siguen siendo pocas las redes bien establecidas para recopilar y comunicar periódicamente datos relevantes sobre la problemática.

“Algunos países carecen de laboratorios en los que se puedan identificar con exactitud la resistencia. Esto dificulta la aparición de resistencia y la rápida adopción de medidas”, ha advertido la OMS. En dicho reporte, la entidad advierte que no existen prácticamente nuevos instrumentos en fase de desarrollo contra la resistencia, pese a que medicamentos como antibióticos, antiparasitarios y antivíricos, en menor medida, están perdiendo su efecto.

Karla Chandía, de BNI, agrega como factor de riesgo, a nivel regional, el uso cada vez mayor de antibióticos en la industria alimenticia, principalmente en la crianza de ganado y cultivo de salmones. “La resistencia que observamos en el ámbito hospitalario es muy grande. Hay cepas cada vez más resistentes y ya no están quedando alternativas antibióticas para tratamientos complejos”, remarca la científica nacional.

“Es esencial que podamos unir esfuerzos. Los recursos disponibles para investigación en América Latina son pocos y duplicar esfuerzos no es algo muy inteligente. Realizar colaboraciones permite avanzar más rápido y contar con esta tecnología nos permite continuar con esta línea de investigación, algo que de otra forma nos llevaría un par de años poder alcanzar. El fin último de este proyecto es contribuir a la sociedad y generar conocimiento de ciencia básica que se pueda aplicar”, sugiere Scavone.

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