Una prueba de detección de esputo para descartar neumonía en una etapa temprana (self-test)

Una infección del tracto respiratorio inferior es una situación grave que puede complicarse abruptamente con sepsis, insuficiencia respiratoria, necrosis del tejido pulmonar y disfunción multiorgánica. Por lo tanto, el tratamiento antibiótico empírico se inicia comúnmente tan pronto como se sospecha la infección y se obtienen cultivos y/u otras pruebas de diagnóstico, lo que representa una de las principales razones para la prescripción de antibióticos. El uso excesivo y el mal uso generalizado de antibióticos han llevado a la aparición de múltiples cepas bacterianas resistentes, lo que representa una gran amenaza para la salud. Existe una necesidad crítica de soluciones prácticas para prevenir el uso excesivo de antibióticos, especialmente en comunidades donde los antibióticos están disponibles sin receta.

Los estudios fisiopatológicos muestran que la infección no se debe únicamente al crecimiento excesivo de bacterias o virus, sino más bien a la penetración de los microorganismos más allá del sistema inmunitario del huésped. Por lo tanto, la evaluación de la infección requiere investigar tanto la presencia de microorganismos como los mecanismos de defensa activados dentro del cuerpo del paciente. El crecimiento excesivo de bacterias conduce a la inflamación del tejido pulmonar, al reclutamiento de glóbulos blancos en el área infectada y a la producción y liberación de quimiocinas y citocinas, lo que puede hacer que los alvéolos se llenen de líquido, lo que lleva al paciente a desarrollar tos con flema o pus, fiebre , escalofríos y disnea.

El diagnóstico microbiológico de las infecciones de las vías respiratorias inferiores requiere la evaluación del microorganismo invasor mediante el examen del esputo mediante microscopía, cultivo cuantitativo y PCR. Sin embargo, tales investigaciones microbiológicas tienen un valor limitado en el manejo de la neumonía. La flora polimicrobiana dificulta la interpretación de cultivos de pacientes con bronquitis crónica. También es difícil evaluar cultivos de neumonía nosocomial ya que las bacterias patógenas suelen ser idénticas a las que aparecen en la flora faríngea. Los pacientes inmunodeprimidos frecuentemente producen esputo que contiene un bajo número de glóbulos blancos. Los signos clínicos del paciente, como el estado respiratorio y circulatorio, son los marcadores más fiables para determinar la eficacia del tratamiento.

En la práctica, la mayoría de los médicos eligen examinar marcadores adicionales en etapas tempranas para monitorear de cerca los efectos de la terapia, particularmente en pacientes de alto riesgo que han sido ingresados ​​en unidades de cuidados intensivos. Los marcadores sistémicos de uso común incluyen la temperatura corporal, la proteína C reactiva (PCR), la procalcitonina (PCT) y la interleucina 6 (IL-6). Según los informes, la concentración del factor de crecimiento de hepatocitos (HGF) aumenta durante el daño a los órganos, como el causado por enfermedades infecciosas. Los estudios muestran un aumento de las concentraciones de HGF en el suero y en el condensado del aire exhalado de pacientes con neumonía, y la presencia de HGF se correlaciona significativamente con la supervivencia. Además, los niveles de HGF disminuyen notablemente dentro de las 48 horas posteriores al inicio de la terapia antibiótica adecuada. Los resultados de la resonancia de plasmones superficiales (SPR) indican que el HGF producido durante la infección aguda muestra una gran afinidad por el componente de la matriz extracelular heparán sulfato proteoglicano (HSPG). Estos hallazgos sugieren que la evaluación de HGF en el esputo podría ser una herramienta para detectar infecciones bacterianas en el sitio de la lesión.

Las proteínas se pueden detectar en función de su interacción específica con un anticuerpo correspondiente. Sin embargo, este sistema de medición depende de recursos especializados, lo que limita su utilidad en centros no equipados o como autodiagnóstico. La metacromasia es un cambio de color característico exhibido por ciertos tintes de anilina al unirse a sustancias cromotrópicas. Este fenómeno ha sido ampliamente utilizado en histología. El azul de metileno (O-toluidina) es un colorante metacromático excelente que cambia de azul a rosa al unirse a polisacáridos de alto peso molecular, como el glicano sulfatado. El tinte rosa luego volverá rápidamente a azul luego de la adición de una cantidad proporcional de una proteína con alta afinidad por el glicano sulfatado (metacromacia invertida).

En este caso, los investigadores utilizaron este enfoque para desarrollar una nueva tira de prueba, denominada aquí texto índice, para evaluar la presencia de proteínas de unión a dextrano-sulfato en el esputo. Luego, los investigadores evaluaron la precisión de esta tira reactiva para detectar infecciones bacterianas en el esputo, analizando las muestras de esputo sobrantes que se enviaron para su examen al Departamento de Microbiología del Hospital Universitario de Linköping.