Una evaluación exhaustiva de cada paciente con una infección del torrente sanguíneo incluye un intento de identificar la fuente infecciosa. Los patógenos pueden originarse en varios lugares:
- la microbiota intestinal
- la piel
- el ambiente externo
Identificar el origen definitivo de una infección permitiría intervenciones precisas centradas en el manejo de la fuente. Desafortunadamente, las prácticas de control de infecciones en los hospitales a menudo se basan en suposiciones acerca de la fuente de varios patógenos específicos. Si estas suposiciones son incorrectas, conducen a intervenciones que no disminuyen la exposición al patógeno.
Aquí, desarrollamos y aplicamos una herramienta bioinformática optimizada, llamada StrainSifter, para hacer coincidir los patógenos del torrente sanguíneo de manera precisa con una fuente candidata. Luego aprovechamos este enfoque para interrogar a la microbiota intestinal como un reservorio potencial de patógenos del torrente sanguíneo en una cohorte de receptores de trasplantes de células hematopoyéticas.
Encontramos que los pacientes con infecciones del torrente sanguíneo de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae tienen una colonización intestinal concomitante con estos organismos, lo que sugiere que el intestino puede ser una fuente de estas infecciones.
También encontramos casos en los que se encuentran en la microbiota intestinal patógenos típicamente no entéricos, como Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus epidermidis, lo que desafía el dogma informal existente de estas infecciones que se originan en fuentes ambientales o de la piel.
Por lo tanto, presentamos un enfoque para distinguir la fuente de diversas infecciones del torrente sanguíneo, lo que puede facilitar un seguimiento más preciso y la prevención de las infecciones adquiridas en el hospital.
Conclusiones
En conclusión, un análisis detallado utilizando StrainSifter nos permitió identificar de manera precisa y completa la fuente candidata de varias infecciones del torrente sanguíneo. Si bien existe un gran entusiasmo por la incorporación de WGS en el manejo del paciente en tiempo real, en la actualidad, los desafíos en la preparación de la muestra y el tiempo de respuesta de la secuenciación limitan la incorporación de tales enfoques en la atención clínica. Sin embargo, WGS está desempeñando un papel cada vez más importante en los estudios epidemiológicos de hospitales.
| La caracterización de la dinámica de la microbiota intestinal que se produce antes de la infección puede ayudarnos a identificar con precisión los reservorios potenciales de patógenos, lo que permite mejorar las estrategias de prevención y gestión de infecciones en los hospitales. Los resultados presentados sugieren una fuente de microbiota intestinal para organismos tanto entéricos como no internos. |
Sin embargo, dado que en el presente estudio solo se tomaron muestras de microbiota de heces, no podemos excluir la posibilidad de que la misma cepa patógena colonice múltiples sitios del cuerpo a partir de los cuales se pudo haber originado la infección.
Además, aunque StrainSifter puede identificar con precisión las variantes compartidas entre genomas y metagenomas, se limita a perfilar solo la cepa dominante de un organismo determinado en una comunidad. Sin embargo, se ha demostrado que los metagenomas intestinales con frecuencia contienen solo una cepa predominante de cada especie, por lo que es probable que StrainSifter funcione bien en muchas circunstancias.
En el futuro, anticipamos que las comparaciones de cepas basadas en WGS de alta resolución facilitarán el descubrimiento de casos adicionales donde se encuentran organismos típicamente no entéricos en la microbiota intestinal, un modelo que se respalda aquí. Este conocimiento puede complementar el creciente cuerpo de investigación sobre terapias para mejorar el intestino.
La diversidad de la microbiota puede informar los intentos de reforzar la resistencia de colonización contra patógenos. Además, la identificación más precisa de los orígenes de los BSI puede influir en cómo los hospitales y los proveedores de atención médica pueden trabajar de manera más efectiva para prevenir infecciones. Con estas poderosas herramientas genómicas, anticipamos que la identificación precisa de la fuente y el seguimiento de la tensión nos llevarán a un nuevo modelo más preciso de prevención de enfermedades infecciosas.