Sonda de imaginología permite detección no invasiva de infección de la válvula cardiaca

Los investigadores revelaron cómo la presencia de endocarditis asociada con Staphylococcus aureus, en un modelo de ratones, fue revelada por medio de la tomografía de emisión de positrones (TEP) con una versión radio marcada de una proteína involucrada en un proceso que típicamente oculta las bacterias infectantes del sistema inmune.

“Nuestra sonda pudo detectar si el S. aureus estaba presente o no en crecimientos anormales que impiden el funcionamiento normal de las válvulas cardiacas”, dijo Matthias Nahrendorf, MD, PhD, del Centro de Biología de Sistemas del Hospital General de Massachusetts (MGH; Boston, MA, EUA), un coautor del estudio, publicado en la edición digital, temprana, de Agosto de 2011, de la revista Nature Medicine. “Ha sido muy difícil identificar las bacterias involucradas en la endocarditis, pero un diagnóstico preciso es importante para dirigir una antibiótico-terapia bien adecuada”.

La endocarditis, una infección del recubrimiento del tejido de las válvulas cardiacas, se caracteriza por crecimientos llamados vegetaciones compuestas de componentes de la coagulación como plaquetas y fibrina junto con los microorganismos infectantes. La endocarditis causada por S. aureus es la más peligrosa, con una tasa de mortalidad de 25 a casi 50%, pero el diagnóstico puede ser difícil puesto que los síntomas como fiebre y murmullo cardiaco son vagos y las pruebas sanguíneas pueden no detectar la bacteria involucrada. Sin la antibiótico-terapia apropiada, la endocarditis por S. aureus puede progresar rápidamente, dañando o destruyendo las válvulas cardiacas.

La bacteria S. aureus inicia el crecimiento de vegetaciones secretando estafilocoagulasa, una enzima que dispara la cascada de la coagulación. Este proceso incluye una proteína llamada protrombina, que es parte de una vía que lleva al depósito de fibrina, un componente principal de los coágulos sanguíneos. El proceso de coagulación agranda la vegetación, se ancla a la válvula, y sirve para ocultar la bacteria de las células inmunes en el torrente sanguíneo.

Para desarrollar un método basado en imaginología para diagnosticar la endocarditis de S. aureus, los investigadores del MGH investigaron primero el proceso molecular por medio del cual la estafilocoagulasa pone en marcha la cascada de la coagulación, encontrando que una molécula de estafilocoagulasa interactúa con, al menos, cuatro moléculas de fibrina o su molécula predecesora el fibrinógeno en un complejo que se une a una vegetación creciente. Debido a que la protrombina es un intermediario esencial en la interacción estafilocoagulasa/fibrina, los investigadores investigaron si las versiones marcadas de protrombina pueden detectar o no de forma segura la endocarditis por S. aureus en ratones.

Después de que experimentos iniciales confirmaron que una tecnología de imaginología óptica llamada tomografía molecular de fluorescencia- tomografía computarizada (FMT-CT) pudo detectar una versión marcada con fluorescencia de protrombina depositada en las vegetaciones inducidas por el S. aureus, con TEP-TC, un método que se podría usar en pacientes humanos después de desarrollos adicionales y la aprobación de la FDA.

“Un método como este puede ayudarles a los médicos a detectar la presencia de endocarditis, determinar su severidad y si es causada o no por S aureus, y rastrear la efectividad de antibióticos u otros tratamientos”, dijo el Dr. Nahrendorf, también un coautor corresponsal del artículo de Nature Medicine y un profesor asistente de radiología de la Escuela Médica de Harvard (Boston, MA, EUA). “Estamos trabajando de mejorar la sonda reportera TEP con química dinamizada y un isótopo TEP de torrente sanguíneo lo hace un candidato mejor para la prueba eventual en pacientes”.

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Massachusetts General Hospital