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Novo exame de sangue para identificar infecções pode reduzir o uso excessivo global de antibióticos

Novo exame de sangue para identificar infecções pode reduzir o uso excessivo global de antibióticos

As bactérias da tuberculose se replicam dentro das células humanas, assim como os vírus. Um exame de sangue desenvolvido na Stanford Medicine pode distinguir entre essas bactérias e vírus com 90% de precisão. Crédito: Kateryna Kon/Shutterstock

Nos países em desenvolvimento, a maioria das prescrições de antibióticos não são apenas inúteis – cerca de 70% a 80% delas são dadas para infecções virais, que os medicamentos não tratam – elas também são prejudiciais, pois o uso excessivo de antibióticos acelera a resistência a antibióticos.

Um problema semelhante existe nos Estados Unidos, onde uma estimativa 30% a 50% de prescrições de antibióticos são administrados para infecções virais.

Agora, um novo teste baseado em expressão gênica desenvolvido por pesquisadores da Stanford Medicine e seus colegas pode permitir que médicos de todo o mundo distingam com rapidez e precisão entre infecções bacterianas e virais, reduzindo assim o uso excessivo de antibióticos. O teste é baseado em como o sistema imunológico do paciente responde a uma infecção.

É o primeiro tal Teste de diagnostico validado em diversas populações globais – respondendo por uma gama mais ampla de infecções bacterianas – e o único a atingir as metas de precisão definidas pela Organização Mundial da Saúde e pela Fundação para Novos Diagnósticos Inovadores para abordar resistência a antibióticos.

Esses alvos incluem pelo menos 90% de sensibilidade (identificando corretamente os verdadeiros positivos) e 80% de especificidade (identificando corretamente os verdadeiros negativos) para distinguir infecções bacterianas e virais.

o novo teste é descrito em um artigo publicado em 20 de dezembro na Cell Reports Medicine.

“A resistência antimicrobiana está aumentando continuamente, então tem havido muito esforço para reduzir o uso inapropriado de antibióticos”, disse Purvesh Khatri, Ph.D., professor associado de medicina e ciência de dados biomédicos e autor sênior do artigo. “Diagnosticar com precisão se um paciente tem uma infecção bacteriana ou viral é um dos maiores desafios globais de saúde.”

Os métodos existentes incluem o crescimento do patógeno em um placa de Petrique leva vários dias, ou reação em cadeia da polimerase (PCR), que requer o conhecimento do patógeno específico a ser procurado.

É por isso que, em muitos casos, “os médicos prescrevem antibióticos empiricamente”, disse Khatri. “Eles dizem: ‘Vamos dar-lhe um antibiótico e se você melhorar, você teve um infecção bacteriana. Se não o fizer, você tem uma infecção viral e interromperemos o antibiótico.'”

Novo exame de sangue para identificar infecções pode reduzir o uso excessivo global de antibióticos

Resumo gráfico. Crédito: Cell Reports Medicine (2022). DOI: 10.1016/j.xcrm.2022.100842

Pergunte ao sistema imunológico

O teste faz parte de uma nova safra de testes diagnósticos que analisam a resposta do hospedeiro – ou seja, como o sistema imunológico do paciente está reagindo – para identificar o tipo de infecção. Eles medem a expressão de certos genes envolvidos na resposta imune do hospedeiro.

“O sistema imunológico faz isso há milhões de anos, aprendendo constantemente o que é bactéria, o que é vírus e como responder a ele”, disse Khatri. “Em vez de procurar o bug em si, podemos perguntar ao sistema imunológico.”

No entanto, como esses testes de resposta do hospedeiro foram projetados usando dados da Europa Ocidental e da América do Norte, eles não levam em conta os tipos de infecções que prevalecem em países de baixa e média renda. Em particular, eles têm dificuldade em distinguir as diferenças mais sutis entre infecções bacterianas intracelulares e infecções virais.

“Epidemiologicamente, as infecções bacterianas nos países desenvolvidos são geralmente de bactérias que se replicam fora da célula humana”, disse Khatri. Essas bactérias extracelulares incluem E. coli e aquelas que causam infecções na garganta. Nos países em desenvolvimento, infecções bacterianas comuns, como tifo e tuberculose, são causadas por bactérias intracelulares, que se replicam dentro das células humanas, assim como os vírus.

“O Sistema imune tem uma resposta diferente com base no fato de ser uma infecção bacteriana extracelular ou intracelular”, disse Khatri. “A razão pela qual fica complicado é porque, uma vez que as bactérias estão dentro da célula, os caminhos se sobrepõem à resposta da infecção viral.”

Os testes atuais de resposta do hospedeiro podem distinguir infecções bacterianas extracelulares de infecções virais com mais de 80% de precisão, mas podem identificar apenas 40% a 70% das infecções intracelulares.

dados diversos

Para desenvolver um teste de diagnóstico que pode separar os dois tipos de infecções bacterianas de infecções virais, a equipe de Khatri usou dados de expressão gênica disponíveis publicamente em 35 países. Estes incluíram 4.754 amostras de pessoas de várias idades, sexos e raças com infecções conhecidas. A diversidade de pacientes, infecções e tipos de dados é mais representativa do mundo real, disse Khatri.

Usando aprendizado de máquina e metade dessas amostras, eles identificaram oito genes que são expressos de forma diferente em infecções bacterianas versus virais. Eles validaram seu teste de oito genes nas amostras restantes e em mais de 300 novas amostras coletadas no Nepal e no Laos.

Eles descobriram que esses oito genes podiam distinguir infecções bacterianas intracelulares e extracelulares de infecções virais com alta precisão, alcançando 90% de sensibilidade e 90% de especificidade. É o primeiro teste de diagnóstico a atender (e exceder) os padrões propostos pela Organização Mundial da Saúde e pela Fundação para Novos Diagnósticos Inovadores.

“Mostramos que esta assinatura de oito genes tem maior precisão e mais generalização para distinguir bactérias e infecções viraisindependentemente de serem intracelulares ou extracelulares, se um paciente está em um país desenvolvido ou em desenvolvimento, um homem ou uma mulher, uma criança ou um idoso de 80 anos”, disse Khatri.

Ele espera que o novo teste de diagnóstico possa eventualmente ser traduzido em um teste de ponto de atendimento e adotado por médicos em países desenvolvidos e em desenvolvimento, pois requer apenas uma amostra de sangue e pode ser realizado em 30 a 45 minutos. Sua equipe solicitou uma patente para o teste.

Mais Informações:
Aditya M. Rao et al, Uma assinatura robusta com base na resposta do hospedeiro distingue infecções bacterianas e virais em diversas populações globais, Cell Reports Medicine (2022). DOI: 10.1016/j.xcrm.2022.100842

Citação: Novo exame de sangue para identificar infecções pode reduzir o uso excessivo de antibióticos global (2022, 23 de dezembro) recuperado em 23 de dezembro de 2022 em https://medicalxpress.com/news/2022-12-blood-infections-global-antibiotic-overuse.html

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