El intestino del paciente, la fuente más común de infección en el torrente sanguíneo adquirida en el hospital

   Usando un nuevo software de bioinformática para identificar de manera rápida y precisa la posible fuente de estas infecciones, los científicos de Stanford demostraron que dichas infecciones se originan en gran medida en los propios cuerpos de los pacientes, a menudo en el intestino grueso.

   Ser capaz de rastrear las infecciones del torrente sanguíneo hasta sus orígenes reales, en lugar de simplemente hacer conjeturas razonables, es un gran paso para abordar los factores de riesgo responsables de estas infecciones, afirma la doctora Ami Bhatt, profesora asistente de Hematología y Genética.

  "Hasta ahora, no podíamos identificar esas fuentes con mucha confianza --afirma Bhatt--. Eso es un problema porque cuando un paciente tiene una infección en el torrente sanguíneo, no es suficiente con simplemente administrar antibióticos de amplio espectro. Es necesario tratar la fuente o la infección volverá".

   Un artículo con los hallazgos de esta investigación se publica en la edición digital de este lunes de 'Nature Medicine'. Bhatt es la autora principal, pero comparte autoría con la estudiante graduada Fiona Tamburini y la investigadora postdoctoral Tessa Andermann.

   SEGUIMIENTO DE LA FUENTE DE INFECCIÓN

  La nueva herramienta computacional, dice Bhatt, podría ayudar a los médicos a aprender rápidamente si el patógeno responsable de la infección del torrente sanguíneo de un paciente provino de una rotura de la piel, se filtró a través de la pared intestinal a la sangre o residió en la superficie de un catéter insertado o de la pared de un hospital. Esto, a su vez, significaría pasos más seguros para erradicar la infección.

   Dada la imposibilidad práctica de medir cada parche de tejido sobre o en el cuerpo para buscar microbios sospechosos, los investigadores optaron por concentrarse en el intestino, ya que es el hábitat natural de entre 1.000 y 2.000 especies microbianas. "A menudo, estos bichos no son intrínsecamente patógenos --dice Bhatt--. Se comportan perfectamente bien en el intestino. Es solo cuando aparecen en el lugar equivocado, debido, por ejemplo, a la filtración desde una barrera intestinal rota hasta el torrente sanguíneo, que causan problemas".

   Bhatt y sus colegas analizaron muestras de sangre y heces recolectadas de 30 pacientes que, según los registros del hospital, incurrieron en infecciones del torrente sanguíneo al someterse a procedimientos de trasplante de médula ósea entre principios de octubre de 2015 y principios de junio de 2017 en el Hospital de Stanford. Los investigadores trataron de determinar si la cepa específica de patógeno aislada de la sangre de un paciente también apareció en la muestra de heces de ese paciente, que se recolectó antes de la cirugía.

   Realizar este análisis requería procesar una inmensa cantidad de datos. Para saber si dos muestras de una especie bacteriana son de la misma o de diferentes cepas, es necesario analizar sus secuencias genómicas completas para descubrir pequeñas diferencias, que pueden deletrear la diferencia entre la susceptibilidad al fármaco y la resistencia al medicamento, o entre un insecto relativamente benigno y uno virulento.

   La revolución de la secuenciación genómica de las últimas décadas ha hecho posible este tipo de comparación uno a uno, pero una sola especie bacteriana puede constar de miles o incluso millones de cepas diferentes, lo que complica enormemente el análisis. "El simple hecho de encontrar 'E. coli' en la sangre de un paciente y nuevamente en las heces de ese paciente no significa que sean la misma cepa", explica Bhatt.

   RECONSTRUYENDO GENOMAS ENTEROS

  Identificar la secuencia completa de ADN de un microbio que ha causado una infección en el torrente sanguíneo no fue particularmente difícil. Pero los científicos de Stanford también extrajeron, de la muestra de heces de cada paciente, el ADN combinado de sus innumerables habitantes microbianos. Usando métodos de secuenciación del genoma completo, rompieron esta variedad de genomas microbianos en pequeños fragmentos de ADN.

   Luego, los científicos analizaron los genomas de todas las cepas microbianas individuales que residen en las heces de cada paciente. Eso permitió a Bhatt y sus asociados comparar las secuencias genómicas de estos insectos con la cepa patógena responsable de la infección del torrente sanguíneo del paciente, y preguntar si esta última reflejaba con precisión alguna de las numerosas cepas encontradas en el intestino del paciente.

   Esto es más o menos análogo a juntar muchos cientos de fotografías diferentes que se han cortado en pedazos pequeños, se han mezclado y se han depositado en una bolsa, fuertemente agitada. Y el contenido de la bolsa contiene fragmentos de no solo una sino un número variable de copias de cada foto. Sin embargo, para poder comparar estas "fotos" del genio microbiano residentes en el intestino con las cepas microbianas de los patógenos del torrente sanguíneo, es necesario que volverlas a ensamblar conceptualmente.

  Los investigadores diseñaron una herramienta computacional, llamada StrainSifter, que aceleró enormemente el proceso de clasificación, ensamblaje y emparejamiento. El resultado del análisis de precisión milimétrica mostró que la mitad de las muestras de heces de los pacientes, 15 de ellas, contenían niveles detectables de exactamente la misma cepa bacteriana que había causado las infecciones del torrente sanguíneo de esos pacientes.

  "Debido a que el intestino normalmente alberga más de 1.000 diferentes cepas bacterianas, se considera un posible culpable de las infecciones del torrente sanguíneo, especialmente cuando se sabe que el patógeno identificado prospera en el intestino --dice Bhatt--. Pero, aunque se ha asumido esta culpabilidad, y es una suposición completamente razonable, nunca se ha probado. Nuestro estudio demuestra que es cierto".

  Curiosamente, el estudio no encontró mucha evidencia de que ningún patógeno del torrente sanguíneo de un paciente dado se ajustara a las cepas microbianas encontradas en muestras de sangre o heces de otros pacientes. "No creo que estemos transmitiendo infecciones activas entre nosotros tan a menudo como se ha asumido", dijo Bhatt.

  "Nuestros resultados sugieren que las personas son la fuente más probable de sus propias infecciones. Tal vez necesitamos deshacernos de esta idea de 'coger' las infecciones de otros y pensar más en la salud de nuestros propios ecosistemas microbianos residentes", añade.