Aplicación del sistema inteligente de detección de fagos y pruebas de sensibilidad antimicrobiana de alto rendimiento y lar índice de resistencia a los antimicrobianos

Dado que los agentes antimicrobianos se han utilizado ampliamente para prevenir enfermedades infecciosas bacterianas, la resistencia a los antimicrobianos (RAM) se ha convertido en un problema de salud pública mundial¹. La lucha contra la resistencia a los antimicrobianos es la misión principal actual de seguimiento de la resistencia a los antimicrobianos de patógenos epidemiológicos y la terapia sinérgica de agentes antimicrobianos sensibles y bacteriófagos líticos².

Las pruebas de sensibilidad antimicrobiana (AST) in vitro son el pilar para monitorizar el tratamiento y detectar el nivel de RAM. Es una parte importante de la farmacología antimicrobiana y la base crítica de la medicación clínica. El Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio (CLSI) de los Estados Unidos y el Comité Europeo de Pruebas de Susceptibilidad a los Antimicrobianos (EUCAST) han formulado y revisado los criterios internacionales de AST y han modificado y complementado continuamente los métodos AST y los puntos de corte para determinar la CMI de una determinada combinación de “organismo-agente antimicrobiano” como sensible (S), resistente (R) o intermedio (I)^{3, 4}.

Desde la década de 1980 hasta la década de 1990, los instrumentos automáticos de dilución de microcaldo se desarrollaron rápidamente y se aplicaron a la práctica clínica, con ejemplos como Alfred 60AST, VITEK System, PHOENIXTM y Cobasbact ^5,6,7. Sin embargo, estos instrumentos eran costosos, requerían consumibles de alto costo y sus rangos de detección fueron diseñados para la medicación clínica^{de pacientes} 5,6,7. Por estas razones, no son adecuados para el examen clínico veterinario y la detección de grandes cantidades de cepas altamente resistentes. En este estudio, se desarrolló un sistema inteligente de cribado de AST/fagos de alto rendimiento, que incluye un inoculador de matriz de 96 puntos (Figura 1), un convertidor de adquisición de imágenes (Figura 2) y el software correspondiente⁸, para realizar AST para un lote de cepas de bacterias contra múltiples agentes antimicrobianos a la vez mediante el método de dilución en agar. Además, el sistema también se utilizó para detectar y analizar los patrones de lisis de los fagos frente a bacterias resistentes a los antimicrobianos⁹, y los fagos líticos se seleccionaron de forma eficiente de la biblioteca de fagos. Se comprobó que este sistema era eficiente, asequible y fácil de operar.

Figura 1: Diagrama estructural del inoculador de matriz de 96 puntos. 1: Placa de clavija de inoculación; 2: Operador de telefonía móvil; 3: Bloque de semillas; 4: Placa incubada; 5: Base; 6: Mango de operación; 7: Pin de límite. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Diagrama estructural del convertidor de adquisición de imágenes. 1: Concha; 2: Pantalla de visualización; 3: Sala de adquisición de imágenes; 4: Base de la placa de detección; 5: Tablero de detección dentro y fuera del almacén; 6: Tablero de control; 7: Dispositivo de conversión de adquisición de imágenes; 8: Fuente de luz; 9: Escáner de imágenes. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.