En el siglo XX, cuando se trató una infección de rutina con antibiótico estándar, se espera la recuperación. Pero con el tiempo, los microbios son responsables de estas infecciones desarrolladas para evitar muy medicamentos diseñados para eliminarlos.
Cada año en los Estados Unidos es más de 2.8 millones de infecciones antibióticas, lo que lleva a más de 35,000 muertes y $ 4.6 mil millones en costos de atención médica. A medida que los antibióticos se vuelven menos efectivos, la resistencia antimicrobiana es una amenaza cada vez mayor para la salud pública.
La resistencia antimicrobiana comenzó a aparecer como una amenaza grave durante los años 40, con un aumento en la resistencia a la penicilina. Hasta la década de 1990, se convirtió en preocupaciones globales. Décadas más tarde, quedan problemas críticos: ¿cómo aparece la resistencia antimicrobiana y cómo pueden los científicos seguir los cambios ocultos que lo llevan? ¿Por qué la resistencia en algunos microbios permanece sin ser detectado hasta que se alcanza el brote? Cumplir con estas brechas de conocimiento es crucial para prevenir futuros brotes, mejorando el resultado para el tratamiento y la vida de la vida.
La resistencia antimicrobiana puede ser mortal.
Con los años, mi trabajo como microbiólogo y científico biomédico se centra en investigar la genética de los microbios infecciosos. Mis colegas y yo hemos identificado un gen de resistencia que previamente no se descubrió en los EE. UU. Usando métodos genéticos y informáticos que pueden ayudar a mejorar las formas en que los científicos revelan y siguen la resistencia antimicrobiana.
Desafíos de la resistencia a la detección
La resistencia antimicrobiana es un proceso natural en el que los microbios evolucionan constantemente como un mecanismo defensivo, ganando cambios genéticos que mejoran su supervivencia.
Desafortunadamente, las actividades humanas pueden acelerar este proceso. El reconocimiento y el abuso de antibióticos en la atención médica, la agricultura y el medio ambiente empuja las bacterias a ser cambios genéticos de manera que les permitan sobrevivir a los medicamentos para matarlos.
La detección temprana de la resistencia antimicrobiana es crucial para un tratamiento efectivo. La supervisión generalmente comienza con un patrón de laboratorio obtenido de pacientes con infecciones sospechosas, que luego se analizan para identificar la posible resistencia antimicrobiana. Tradicionalmente, se realizó utilizando métodos basados en la cultura que incluyen la exposición microbiana a los antibióticos en el laboratorio y la vigilancia si sobrevivían si se vuelven resistentes. Junto con las autoridades e investigadores auxiliares, monitorean la resistencia antimicrobiana, los hospitales utilizan este enfoque para decidir sobre los planes de tratamiento.
Sin embargo, los enfoques basados en la cultura tienen algunas restricciones. Las infecciones resistentes a menudo pasan desapercibidas hasta que los antibióticos tienen éxito, lo que lentamente ralentiza y detecta y los procesos de intervención. Además, los nuevos genes de resistencia pueden evitar descubrir por completo.
Genomía de Antimarbile
Para superar estos desafíos, los investigadores integraron el orden genómico en la supervisión de la resistencia antimicrobiana. A través del orden de todo el genoma, podemos analizar todo el ADN en una muestra microbiana para obtener una visión integral de todos los genes presentes, incluido el responsable de la resiliencia. Con herramientas informáticas de bioinformática, los investigadores pueden procesar efectivamente grandes cantidades de datos genéticos para mejorar la detección de amenazas de resistencia.
A pesar de sus ventajas, la integración de la secuenciación genómica en el monitoreo de la resistencia antimicrobiana representa sus desafíos. Los altos costos, el aseguramiento de la calidad y la escasez de bioinformaciones capacitadas de la implementación de la eliminación son difíciles. Además, la complejidad de la interpretación de los datos genómicos puede limitar el uso en la toma de decisiones clínicas y de salud pública.
La bioinformática permite a los investigadores analizar grandes reuniones biológicas. HH5800 / IStock a través de Getty Images Plus
Establecer estándares internacionales podría ayudar a establecer regularmente la secuencia de todo el genoma y la bioinformática una herramienta de monitoreo de resistencia completamente confiable. La Organización Mundial de la Salud recomienda los laboratorios para monitorear las estrictas medidas de control de calidad para garantizar resultados precisos y comparables. Esto incluye el uso de herramientas de computadora de usuario confiables y bases de datos microbianas compartidas. Las estrategias adicionales incluyen inversión en programas de capacitación y fomentar la cooperación entre hospitales, laboratorios de investigación y universidades.
Detección del gen de resistencia
Combinando toda la secuencia de genoma y bioinformática, mis colegas y analizaron muestras de salmonela recolectadas de varias especies animales entre 1982 y 1999. Años. Hemos descubierto un gen de resistencia de Salmonella llamado Blasco-1, que ha evitado la detección durante décadas en los Estados Unidos.
El gen Blasco-1 reconoce la resistencia a los microbios contra varios antibióticos críticos, incluida la ampicilina, la amoxicilina-pchvulánica ácido y, en cierta medida, las cefalosporinas y los carbapanos. Estas drogas son cruciales para tratar infecciones y personas y animales.
Salmonella Tithimurium se entromete en una célula. Niaid / Flickr, CC BI-SA
El gen Blasco-1 probablemente no ha permanecido registrado porque el monitoreo de rutina generalmente apunta a un gen de resistencia bien conocido y tiene una función de superposición con otros genes. El vacío en la experiencia bioinformática también puede haber distraído su identificación.
El incumplimiento de genes como Blasco-1 aumenta las preocupaciones sobre su papel potencial en los tratamientos pasados. Entre 2015 y 2018. Centros para el control y la prevención de enfermedades, comenzaron a realizar una secuenciación regular de todo el genoma para la salmonella de rutina. Los estudios realizados durante este período revelaron que el 77% del brote de brotes múltiples se asoció con la cría de animales que es resistente al salmonel.
Estos genes perdidos tienen implicaciones significativas para la seguridad alimentaria y la salud pública. El gen de la resistencia antimicrobiana indefinido se puede extender a través de animales de alimentos, productos alimenticios contaminados, entornos de procesamiento, permitiendo que las bacterias resistentes perseveran y perseveran y lleguen a las personas. Estas bacterias resistentes conducen a infecciones que son más difíciles de tratar y aumentan el riesgo de una epidemia. Además, el movimiento global de personas, ganado y bienes significa que estas cepas resistentes pueden cruzar fácilmente las fronteras, convirtiendo las epidemias locales en las amenazas mundiales para la salud.
Reconocer el nuevo gen de resistencia no solo cumple el conocimiento crítico del conocimiento, sino que también muestra cómo los enfoques genómicos y contables pueden ayudar a detectar mecanismos de resistencia ocultos antes de establecer amenazas generalizadas.
Reforzamiento
Como la resiliencia antimicrobiana sigue creciendo, adoptando un enfoque de salud que integra factores de humanos, animales y el medio ambiente puede garantizar que la capacidad de las personas para combatirlo en la resistencia emergente.
Iniciativas como Kvadriparte AMR Multi-Partner Funding Fund brindan apoyo a los programas que fortalecen la supervisión de colaboración global, promueven el uso antimicrobiano responsable e inician el desarrollo de alternativas sostenibles. Asegurar que los investigadores de todo el mundo sigan los estándares de investigación comunes permitirán que más laboratorios, especialmente aquellos en países de bajos y medianos ingresos, contribuyan a los esfuerzos de supervisión global.
La salud de las generaciones futuras depende de la capacidad del mundo para garantizar la seguridad alimentaria y proteger la salud pública a nivel mundial. La batalla entre la evolución microbiana y la innovación humana, la vigilabilidad y la adaptabilidad son clave para mantenerse por adelantado.
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