Diagnosticarea rapidă a infecţiilor bacteriene rămâne o provocare majoră, în contextul creşterii rezistenţei la antibiotice. O nouă abordare propune utilizarea unor teste de respiraţie care ar putea oferi rezultate în câteva minute, fără proceduri invazive, facilitând astfel decizii mai rapide de tratament.
Un studiu publicat miercuri, în revista ACS Central Science, realizat de cercetători de la American Chemical Society, explorează o metodă neinvazivă de identificare a infecţiilor bacteriene prin analiza aerului expirat.
Cercetarea porneşte de la nevoia clinică de a obţine rapid informaţii relevante pentru iniţierea tratamentului, în special în servicii de urgenţă sau secţii pentru pacienţi cu afecţiuni acute.
În prezent, medicii identifică infecţiile bacteriene folosind mai multe tipuri de investigaţii, precum analize de sânge, examinări imagistice, culturi microbiologice şi teste moleculare.
Aceste metode pot fi lente, nespecifice sau costisitoare, ceea ce limitează utilizarea lor în situaţii care necesită un rezultat rapid.
Noua abordare se inspiră dintr-un test respirator utilizat de mult timp pentru detectarea bacteriei Helicobacter pylori, responsabilă de o infecţie frecventă a stomacului. În acel test, pacientul ingerează o substanţă metabolizată de bacterie, care conţine un tip special de carbon ce poate fi urmărit ulterior în organism, iar prezenţa infecţiei este indicată prin detectarea dioxidului de carbon marcat în aerul expirat.
Pornind de la acest principiu, cercetătorii au dezvoltat un prototip care utilizează zaharuri şi alcooli de zahăr marcaţi cu carbon-13, o formă detectabilă de carbon. Aceste substanţe sunt metabolizate de bacterii, dar în mare parte ignorate de celulele umane. În urma metabolizării, bacteriile produc dioxid de carbon care conţine carbon-13, ce poate fi detectat în respiraţie.
În experimentele de laborator, echipa a identificat mai mulţi compuşi pe care bacteriile îi transformă în dioxid de carbon ce conţine carbon-13, detectabil ulterior în respiraţie. Gazul rezultat a fost analizat printr-o tehnică simplă, numită spectroscopie nedispersivă în infraroşu.
Testarea pe animale a arătat că, după administrarea intravenoasă a acestor compuşi, şoarecii cu infecţii - inclusiv pneumonie şi infecţii ale oaselor, muşchilor sau sângelui - prezentau rapid niveluri crescute de dioxid de carbon în respiraţie. În schimb, animalele sănătoase aveau niveluri foarte scăzute sau absente.
Semnalul detectabil în respiraţie a apărut, de regulă, în primele zece minute după administrarea substanţei, deşi metoda de testare nu a fost ajustată sau rafinată în cadrul studiului.
Într-un model de infecţie cu Escherichia coli, cercetătorii au observat că nivelul de dioxid de carbon scade pe măsură ce tratamentul antibiotic reduce încărcătura bacteriană. Acest rezultat sugerează că metoda ar putea fi utilizată şi pentru monitorizarea eficienţei tratamentului.
Autorii consideră că testele respiratorii ar putea oferi rezultate mai rapide decât metodele actuale, având în vedere portabilitatea echipamentelor şi apariţia rapidă a semnalului după administrarea substanţei marcate. De asemenea, compuşii utilizaţi sunt consideraţi siguri pentru utilizarea la om.
Cercetătorii menţionează că metoda ar putea deveni, în viitor, un instrument pentru diagnosticarea infecţiilor bacteriene, însă sunt necesare studii suplimentare pentru a valida aceste rezultate şi pentru a îmbunătăţi modul de aplicare a testului.
Autorii au depus o cerere de brevet în Statele Unite pentru această tehnologie.
