Identificación Bacteriana y Tipificación Molecular
La identificación bacteriana y la tipificación molecular abarcan los métodos utilizados para determinar a qué especie bacteriana pertenece un aislado y, más allá de la especie, para discriminar cepas con fines de investigación de brotes y vigilancia. Estos métodos van desde la secuenciación de genes marcadores conservados y la comparación de perfiles proteicos hasta la tipificación de cepas basada en restricción y en secuencia.
Definition
La identificación bacteriana asigna un aislado a un grupo taxonómico utilizando marcadores moleculares o perfiles proteicos, mientras que la tipificación molecular discrimina entre aislados de la misma especie para evaluar su relación con fines epidemiológicos.
Scope
El tema aborda la identificación basada en secuencia (notablemente la secuenciación del gen 16S rRNA), la identificación proteómica mediante espectrometría de masas MALDI-TOF, y los métodos de tipificación molecular de cepas como la electroforesis en gel de campo pulsado y, cada vez más, la tipificación de genoma completo. Se presenta como un tema de laboratorio y de referencia, no como una guía de tratamiento.
Core questions
- ¿A qué especie o género pertenece este aislado y con qué confianza pueden los marcadores moleculares resolverlo?
- ¿Son dos o más aislados la misma cepa, y qué umbral de similitud define la relación?
- ¿Qué método de tipificación ofrece el poder discriminatorio y la reproducibilidad adecuados para la pregunta?
Key concepts
- Secuenciación del gen 16S rRNA
- Perfilado por espectrometría de masas MALDI-TOF
- Electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE)
- Tipificación de secuencia multilocus (MLST)
- Tipificación por secuenciación de genoma completo
- Poder discriminatorio y reproducibilidad
- Criterios de relación entre cepas
Mechanisms
La identificación de especies puede basarse en la amplificación y secuenciación del gen 16S rRNA, cuyas regiones conservadas y variables permiten la ubicación taxonómica de la mayoría de las bacterias clínicamente relevantes, con limitaciones cuando especies estrechamente relacionadas comparten secuencias casi idénticas (Patel, 2001). La espectrometría de masas MALDI-TOF, en cambio, identifica organismos comparando sus espectros de masas proteicos característicos con bases de datos de referencia, lo que permite una identificación rápida a partir de colonias (Greub, 2010). Para la discriminación a nivel de cepa, la electroforesis en gel de campo pulsado compara patrones de fragmentos de restricción cromosómicos, con criterios estandarizados que definen cuándo los aislados se consideran indistinguibles, estrechamente relacionados o distintos (Tenover, 1995). La secuenciación del genoma completo permite ahora una tipificación de mayor resolución y se utiliza cada vez más para la vigilancia y la reconstrucción de brotes (Deng et al., 2016).
Clinical relevance
La identificación y tipificación precisas describen cómo los laboratorios nombran organismos y vinculan aislados relacionados, apoyando la vigilancia para la prevención de infecciones, la detección de brotes y la notificación. El tema explica cómo se produce esta evidencia y no proporciona recomendaciones diagnósticas o terapéuticas individualizadas.
Epidemiology
La tipificación molecular es fundamental para la epidemiología molecular: la comparación de cepas entre pacientes, salas o fuentes de alimentos ayuda a determinar si los casos comparten una fuente común. Los métodos basados en el genoma completo se han convertido en una herramienta principal para la vigilancia y la investigación de brotes de patógenos transmitidos por alimentos y asociados a la atención sanitaria (Deng et al., 2016).
Evidence & guidelines
La interpretación de la tipificación de cepas se ha guiado durante mucho tiempo por criterios estandarizados y de consenso de expertos para la lectura de patrones de restricción (Tenover, 1995). El rendimiento de la identificación y tipificación, la curación de bases de datos y los estándares de calidad son establecidos por organismos profesionales y fabricantes de ensayos, y no se reproducen aquí.
History
La identificación basada en secuencia se volvió práctica a medida que la PCR y la secuenciación del gen 16S rRNA entraron en los laboratorios clínicos (Patel, 2001), mientras que la tipificación reproducible de cepas se codificó mediante criterios de consenso para interpretar los patrones de PFGE (Tenover, 1995). La espectrometría de masas MALDI-TOF transformó posteriormente la identificación rutinaria al acortar considerablemente el tiempo de respuesta (Greub, 2010), y la secuenciación del genoma completo extendió la tipificación a la resolución de un solo nucleótido (Deng et al., 2016).
Debates
- ¿Cómo debe definirse la relación entre cepas?
- Los criterios de patrones de bandas proporcionan categorías de relación reproducibles pero gruesas, mientras que los métodos de genoma completo ofrecen una resolución más fina; el campo continúa negociando umbrales y cómo comparar resultados entre métodos y laboratorios.
Related topics
Seminal works
- patel-2001
- tenover-1995
- greub-2010
Frequently asked questions
- ¿Cuándo es más útil la secuenciación del 16S rRNA?
- Es particularmente útil para organismos difíciles de identificar por métodos fenotípicos o que crecen lentamente, aunque puede que no distinga especies muy estrechamente relacionadas cuyas secuencias 16S son casi idénticas.
- ¿Por qué tipificar bacterias más allá de identificar la especie?
- La tipificación discrimina entre aislados de la misma especie para determinar si forman parte de la misma cadena de transmisión, lo cual es esencial para la investigación de brotes y la vigilancia del control de infecciones.