Composición del biofilm como biomarcador predictivo de infección de prótesis articular (Biofilms)

Se estima que más del 80% de las infecciones humanas son el resultado de la formación de biopelículas. Las biopelículas son una acumulación de microorganismos (predominantemente bacterias) en una superficie, lo que da como resultado una comunidad funcional que proporciona resistencia a los antibióticos y un entorno beneficioso para el crecimiento de especies patógenas que, de otro modo, serían eliminadas por las defensas del organismo.

El uso de implantes médicos en la medicina moderna se ha vuelto cada vez más común, y la artroplastia de cadera y rodilla representa una gran cantidad de cirugías de implantes médicos. Desafortunadamente, las infecciones frecuentemente resultan en la falla del dispositivo implantado (alrededor del 1-2% para la artroplastia de rodilla y cadera), lo que requiere una cirugía de revisión extensa. Actualmente, no existen biomarcadores predictivos para PJI, y las pruebas de diagnóstico requieren que la infección ya se haya arraigado y, a menudo, puede ser altamente invasiva. La investigación realizada por los NIH sugiere que la acumulación de bacterias (conocidas como biopelículas) puede representar más del 80 % de las infecciones microbianas en el cuerpo humano y se ha demostrado que se desarrollan en implantes médicos, como los que se usan en la artroplastia de cadera y rodilla. Los biofilms bacterianos en los implantes médicos son poco conocidos, lo que hace que el tratamiento sea muy complejo.

El objetivo de los investigadores es identificar biomarcadores predictivos tempranos para la IAP basados ​​en la evaluación de la estructura del biofilm en los implantes extraídos en una cirugía de revisión, ya sea como resultado de la IAP o debido a causas asépticas, como fallas mecánicas. Los investigadores explorarán la formación de biopelículas en las prótesis de la articulación de la cadera utilizando secuenciación de última generación (NGS) y microscopía de rayos X de contraste de fase 3D, y compararán la diversidad bacteriana y la estructura de la biopelícula entre muestras infectadas y no infectadas para responder a tres preguntas principales:

1. ¿Pueden los investigadores describir con precisión el microbioma característico de las biopelículas protésicas de la articulación de la cadera?
2. ¿Existe un microbioma característico distintivo o una estructura de biopelícula asociada con la PJI?
3. ¿Pueden los investigadores detectar miembros de biopelículas tan característicos como biomarcadores en simples análisis de sangre?