Nuevas estrategias para infecciones relacionadas con biopelículas (Diafilm)

La infección de las articulaciones protésicas es una complicación común que puede ocurrir en cualquier momento después de la implantación. Estas infecciones requieren un diagnóstico rápido y preciso para garantizar un manejo quirúrgico y médico óptimo del paciente infectado. A pesar de que las infecciones agudas que ocurren en las primeras semanas después de la cirugía son fáciles de diagnosticar o cuando están asociadas a bacteriemia, el diagnóstico se vuelve un desafío cuando la infección se desarrolla durante varios meses antes del diagnóstico o es causada por patógenos de baja virulencia. Las infecciones de prótesis articulares y, más ampliamente, las infecciones osteoarticulares representan las infecciones clásicas relacionadas con biopelículas. El biofilm generalmente se define como una comunidad microbiana envuelta en una matriz polimérica de producción propia. La producción de biopelículas permite que las bacterias se adhieran estrictamente a sustratos inertes y bióticos, evadan las defensas del huésped y resistan a los antibióticos al construir una barrera física a la penetración de los antimicrobianos y favorecer la diseminación de determinantes de resistencia. Los cultivos microbiológicos contribuyen al diagnóstico de la infección, proporcionando la identificación del patógeno y, lo que es más importante, la definición de la susceptibilidad a los antibióticos. No obstante, en aproximadamente el 15-20% de los casos, el cultivo no logra desarrollar el patógeno. El diagnóstico de infección de prótesis articular puede ocurrir antes o durante la operación. En ambos casos, el análisis del líquido sinovial es crucial, especialmente cuando se realiza antes de la cirugía cuando los resultados del cultivo, la esterasa leucocitaria, la prueba de alfa defensina, el recuento de leucocitos y el diferencial pueden ayudar a definir la estrategia más precisa para abordar a los pacientes con falla del implante. Sin embargo, el cultivo de líquido sinovial se caracteriza por una sensibilidad limitada con respecto, por ejemplo, al cultivo de tejidos periprotésicos o componentes de implantes. Una de las causas de la menor sensibilidad del cultivo de líquido sinovial podría ser la presencia de los llamados "agregados similares a biopelículas", aglomerados de microorganismos incrustados en una matriz que, según la hipótesis, actúa como una barrera protectora. La prueba de esterasa leucocitaria puede dar resultados falsos positivos en muestras fuertemente contaminadas con sangre o con reacción metal sobre metal, mientras que los altos costos para la determinación de alfa defensina limitan notablemente su uso. Por otro lado, los estudios que buscan evaluar otros marcadores sinoviales de infecciones como la calprotectina son insuficientes para apoyar su uso en el diagnóstico de rutina de infección de prótesis articular.

Un enfoque alternativo para el diagnóstico de estas infecciones podría estar representado por el uso de microscopía de escaneo láser confocal (CLSM) que permite detectar microorganismos en el líquido sinovial y en los tejidos. Este enfoque novedoso también podría usarse para un diagnóstico "en tiempo real" durante la cirugía mientras se esperan los resultados del cultivo.

Otro problema en el diagnóstico de infecciones de prótesis articulares está relacionado con la evaluación de la susceptibilidad antimicrobiana. De hecho, es bien sabido que las bacterias incrustadas en biopelículas son más resistentes a los antibióticos que sus contrapartes planctónicas. Dado que los métodos disponibles para determinar la susceptibilidad a los antibióticos se basan en células planctónicas, se puede suponer que subestiman la concentración antimicrobiana real capaz de inhibir el crecimiento de bacterias incrustadas en una biopelícula como ocurre durante la infección. Aunque se han propuesto varios métodos para evaluar el patrón de susceptibilidad antimicrobiana de los microorganismos del biofilm, ninguno de ellos se ha propuesto para su uso rutinario. Sin embargo, en algunos casos, cuando la terapia no logra erradicar la infección, la evaluación de la susceptibilidad a los antibióticos de las bacterias incrustadas en biopelículas podría proporcionar información importante para optimizar la terapia antimicrobiana.

Por lo tanto, el diagnóstico de infecciones relacionadas con biopelículas, particularmente las protésicas, está bastante lejos de ser optimizado. En este sentido, el desarrollo de un panel capaz de acortar el tiempo de respuesta de los análisis microbiológicos y mejorar el manejo de los pacientes podría mejorar significativamente el abordaje de los pacientes, limitando el empeoramiento de la calidad de vida de los pacientes y reduciendo los costos para el sistema de salud.