Identifican biomarcadores basados en el aliento para diagnóstico de tuberculosis

La tuberculosis (TB) se mantiene como una de las diez principales causas de muerte en todo el mundo y es la principal causa de muerte por un solo agente infeccioso. Alrededor de una cuarta parte de la población mundial está infectada con Mycobacterium tuberculosis (Mtb) y, por lo tanto, corre el riesgo de desarrollar TB.

La mayoría de las pruebas de diagnóstico convencionales se basan en muestras de esputo, que pueden ser difíciles de obtener y tienen una baja sensibilidad diagnóstica en niños, personas infectadas por el VIH y pacientes con tuberculosis extrapulmonar. Por lo tanto, un diagnóstico ideal no debería basarse en muestras de esputo y también debería poder detectar la TB no pulmonar.

Científicos médicos de la Universidad de Toulouse III-Paul Sabatier (Toulouse, Francia) y sus numerosos colegas incluyeron en un estudio a ocho pacientes de entre 27 y 62 años, diagnosticados con TB pulmonar por coloración directa de Ziehl-Neelsen y cultivo de esputo; 21 pacientes con al menos tres muestras de esputo negativas para la coloración de Ziehl-Neelsen; los niños (de 6 a 12 años) se separaron en dos grupos según la detección o no de micobacterias; 15 adultos (de 18 a 61 años) que presentaron neumonía adquirida en la comunidad y 15 adultos sanos. Con el objetivo de desarrollar un diagnóstico de TB no basado en esputo, el equipo examinó si la TB pulmonar podía ser detectada en muestras de condensado de aliento exhalado (EBC).

Los EBC se recolectaron utilizando tubos-R (Respiratory Research, Inc, Austin, TX, EU). Los EBC se liofilizaron y ajustaron a un volumen de 250 µL de agua libre de LPS. A continuación, los EBC se detectaron mediante el aparato de transferencia Bio-Dot SF (Bio-Rad, Hercules, CA, EUA) y se usaron para inmunoensayos Dot-blot. Posteriormente, los científicos realizaron el análisis y la cuantificación de los monosacáridos con electroforesis capilar supervisada con fluorescencia inducida por láser (CE-LIF). Los análisis MALDI-TOF se realizaron en un espectrómetro de masas AB Sciex TOF/TOF 5800, en el modo reflectron (Framingham, MA, EUA).

Los investigadores informaron que la presencia de lípidos específicos de M. tuberculosis, lipoarabinomanano lipoglicano y proteínas en los EBC pueden diferenciar de manera eficiente a los pacientes con TB de referencia de los controles. Utilizaron EBC para rastrear los efectos longitudinales del tratamiento con antibióticos en pacientes pediátricos con tuberculosis. Además, el lipoarabinomanano y los lípidos de M. tuberculosis eran estructuralmente distintos en los EBC en comparación con las bacterias cultivadas ex vivo, lo que revela estados metabólicos y bioquímicos específicos de M. tuberculosis en el pulmón humano.

Los autores concluyeron que el muestreo del aire exhalado no es invasivo y parece ser un enfoque poderoso que supera las limitaciones de los ensayos existentes. Por lo tanto, un enfoque basado en EBC tiene una aplicación potencialmente amplia para el seguimiento de otros agentes infecciosos pulmonares. El estudio fue publicado el 14 de diciembre de 2022 en la revista Nature Communications.

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