Científicos allanan el camino para una mejor detección y tratamiento de infecciones vasculares de injertos

Los biofilms resistentes al tratamiento que se forman en los catéteres infectados pueden conllevar infecciones crónicas recurrentes, según un nuevo informe en el American Journal of Pathology.

Elsevier Health Sciences. Una creciente prevalencia de enfermedades cardiovasculares ha generado un crecimiento sustancial en el uso de implantes médicos, tales como injertos vasculares. Desafortunadamente, el uso creciente de dispositivos implantados ha sido acompañado por más infecciones asociadas con el dispositivo, complicaciones serias y muerte. Un estudio en The American Journal of Pathology informa los efectos secundarios perjudiciales de los injertos infectados, incluida la formación de biofilms que pueden albergar bacterias y funcionar como una fuente de infección recurrente. Esta nueva investigación debería permitir a los investigadores desarrollar mejores estrategias para diagnosticar y manejar las infecciones vasculares del injerto.

Staphylococcus aureus (S. aureus) es una de las principales causas de los injertos infectados porque se adhiere fácilmente a la superficie del dispositivo implantado y forma capas gruesas de biofilm. Los biofilms pueden albergar a las bacterias de la respuesta inmune del paciente o tratamiento antibiótico. Estas capas de biofilm son difíciles de detectar debido a que a menudo no están acompañados por síntomas clínicos", señaló la investigadora principal Bettina Löffler, Directora del Instituto de Microbiología Médica del Hospital Universitario de Jena (Alemania). "En la actualidad, no hay estrategias de tratamiento eficaces contra estas infecciones. Los biofilms requieren concentraciones de antibióticos hasta 1.000 veces superior a la normal y estas concentraciones no son clínicamente viables. Es de gran importancia para comprender la patogénesis subyacente de la formación de biofilm en los injertos vasculares con el fin de encontrar posibilidades de tratamientos rápidos y efectivos sin tener que recurrir a procedimientos invasivos como la extirpación quirúrgica", indicó.

Los investigadores desarrollaron un nuevo modelo de ratón que imita más de cerca la condición humana. El catéter se coloca dentro de un vaso sanguíneo (la arteria carótida derecha) y las bacterias llegan al catéter a través del torrente sanguíneo (las bacterias se introducen en las venas de la cola siete días después de insertar el catéter). "Al igual que en los seres humanos, con este modelo las bacterias necesitan superar el estrés del flujo sanguíneo, el esfuerzo cortante inducido por el flujo sanguíneo y el sistema inmune del huésped para formar una infección de biofilm en el catéter", explicó el Dr. Löffler. Al establecer este nuevo modelo en ratones, los investigadores abrieron la posibilidad de utilizar la amplia gama de ratones manipulados genéticamente disponibles, lo que permitirá el estudio de muchos aspectos diferentes de la enfermedad y la identificación de mejores y más fiables estrategias de tratamiento y detección de infecciones vasculares del injerto .

Un hallazgo interesante del estudio fue que todas las cepas de S. aureus probadas formaron biofilms in vivo, independientemente de si se formaron altos niveles de biofilm en cultivo celular. Este hallazgo demuestra que la colonización de injertos vasculares in vivo es una característica general de todas las infecciones por S. aureus y que estas bacterias son altamente adaptables a su medio ambiente.

Usando imágenes de tomografía por emisión de positrones, los investigadores descubrieron un alto nivel de inflamación en el sitio del catéter durante las infecciones vasculares del injerto. La imagen de resonancia magnética mostró que la velocidad del flujo sanguíneo disminuyó a través del catéter debido a la infección y a la formación de biofilm.

"Nuestro modelo tiene en cuenta todos los pasos de la patogénesis de los implantes infectados y representa estrechamente la situación clínica", comentó el Dr. Löffler. "Proporciona una plataforma sólida para los experimentos microbiológicos e inmunológicos que podrían proporcionar ideas cruciales en la patogénesis, así como el diagnóstico y tratamiento de estas infecciones devastadoras".