Investigadores del VHIR desarrollan un chip para diagnosticar infecciones bacterianas crónicas

Un proyecto liderado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y con participación de la Dra. M. Teresa Martín, investigadora del grupo de Microbiología del Vall d'Hebron Instituto de Investigación (VHIR), ha hecho lo posible el desarrollo de un dispositivo innovador, el BiofilmChip, que permite el crecimiento de biofilms y analizar su susceptibilidad a distintos antibióticos de forma sexncilla y a partir de muestras de pacientes. Se trata de un dispositivo de diagnóstico de uso fácil y bajo coste que abre las puertas a dar con tratamientos efectivos y personalizados contra infecciones crónicas producidas por biofilms. El trabajo ha sido publicado en la revista Biofilms and Microbiomes y cuenta con el apoyo de la Fundación "la Caixa".

El 80% de las infecciones crónicas se asocian al crecimiento de biofilms o biopelículas, unas comunidades microbianas que se forman y viven en superficies tanto biológicas como inertes. Los biofilms están encastados en una matriz que protege las bacterias de los tratamientos antimicrobianos y del sistema inmune y de esta manera se hacen mucho más resistentes a los antibióticos. Por este motivo, las infecciones asociadas a la formación de biopelículas son complejas, difíciles de tratar y suelen perdurar por un largo período de tiempo. A pesar de la importancia clínica de las infecciones producidas por biofilms, aún no se ha descrito un método simple y efectivo para diagnosticar su susceptibilidad a antibióticos y evaluar nuevas estrategias para su control y erradicación.

Ahora, este proyecto con participación del VHIR ha hecho realidad el dispositivo BiofilmChip, que permite un diagnóstico personalizado y preciso de las infecciones crónicas. Esta nueva herramienta permitirá hacer crecer biofilms en el laboratorio reproduciendo las condiciones que tienen lugar durante el proceso de infección. El BiofilmChip abre las puertas al estudio y tratamiento de biofilms, tanto en infecciones crónicas, pulmonares y urinarias, como en ámbitos relacionados con las contaminaciones de material hospitalario (catéteres, válvulas cardíacas y prótesis) o en la industria alimentaria (superficies y planos de trabajo). De este modo, se podrá determinar su patrón de resistencia y sensibilidad a diferentes antibióticos e identificar el tratamiento más adecuado para cada paciente.

Una nueva forma de combatir las infecciones producidas por biofilms

"Los biofilms son comunidades microbianas complejas y los métodos tradicionales de estudio de sensibilidad frente a los antimicrobianos no permiten reproducir cuidadosamente su respuesta cuando se les expone a estos fármacos. Este punto es fundamental, ya que las bacterias presentan susceptibilidades muy diferentes al mismo antibiótico si se encuentran aisladas o formando parte de un biofilm. Si, además, la comunidad microbiana está formada por varias especies, la respuesta a los antimicrobianos se vuelve aún más difícil de predecir. Estudiar los biofilms presentes en las muestras clínicas sin alterarlos es capital para entenderlos y encontrar estrategias efectivas de erradicación", explica la Dra. Martín.

El BiofilmChip es una plataforma de microfluídica que permite aportar al biofilm los nutrientes y compuestos necesarios para su crecimiento y también el conjunto de antibióticos que se quieran analizar sin necesidad de hacer crecer previamente los microorganismos en medios de cultivo tradicionales.

Este dispositivo cuenta con un electrodo que permite determinar el crecimiento bacteriano y la respuesta del biofilm a un antibiótico o un tratamiento mediante la detección de parámetros eléctricos (impedancia). Al mismo tiempo, la herramienta permite la observación del biofilm en el microscopio sin previa manipulación. El hecho de que la utilización del BiofilmChip sea simple y no requiera de una infraestructura compleja para su funcionamiento posibilita que se pueda llegar a utilizar de manera rutinaria en los laboratorios de microbiología clínica o en la industria.