Mitigar el riesgo de infección en lesiones relacionadas con el combate

La naturaleza gravemente invasiva del trauma de combate crea regiones masivas de lesiones, colonización e infección, que requieren diagnósticos especializados y enfoques terapéuticos agresivos. Informes anteriores indican una incidencia estimada de infecciones de heridas en entre el 18% y el 25% de las lesiones relacionadas con el combate.

Lo que dificulta la recuperación de las heridas son los microorganismos resistentes a múltiples fármacos, que se han observado constantemente en miembros del servicio heridos en informes durante los conflictos recientes en Irak y Afganistán.

Para respaldar la detección temprana de factores microbianos potencialmente perjudiciales, investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore LLNL han desarrollado un panel específico para la captura y secuenciación de firmas genómicas microbianas relevantes para heridas de combate. El artículo resultante, «La evaluación metagenómica dirigida refleja la colonización crítica en las lesiones en el campo de batalla», aparece en Espectro de microbiología.

«La generación de estos conjuntos de datos y enfoques analíticos da como resultado una imagen más clara de los microbios asociados con las lesiones militares y su impacto en los resultados de salud», dijo el científico y autor principal de LLNL, Nicholas Be. «Estamos enfocados en desarrollar y seguir aplicando estas plataformas para predecir riesgos de manera efectiva y mejorar la atención a los miembros del servicio militar».

Utilizando la secuenciación metagenómica microbiana, el panel secuencia selectivamente miles de regiones genómicas microbianas relevantes para la carga biológica (bacterias no esterilizadas) en lesiones por heridas traumáticas. Este proceso facilita la detección de alta confianza de firmas microbianas críticas que de otro modo serían difíciles o imposibles de evaluar utilizando los estándares de atención actuales. Estas firmas microbianas incluyen la identificación de patógenos a nivel de género y especie, resistencia a los antimicrobianos y virulencia.

El panel se sintetizó y validó utilizando muestras de referencia de control de ADN humano. Con la ayuda de la Iniciativa de Cuidados Críticos Quirúrgicos de la Universidad de Servicios Uniformados (USU), se llevaron a cabo evaluaciones posteriores en muestras de heridas derivadas de lesiones en las extremidades de combate en miembros del servicio militar estadounidense para demostrar la utilidad clínica de estas firmas específicas.

En general, el uso de este panel podría ayudar a guiar el tratamiento clínico de las heridas y ofrecer oportunidades para tratamientos personalizados.

Sin embargo, poder identificar rápidamente los tipos de cargas biológicas presentes en una herida es sólo una parte de la ecuación. Los investigadores también necesitan conocer los riesgos de carga biológica para el combatiente en entornos operativos, ya que los patógenos oportunistas que pueden sobrevivir en el equipo representan factores de riesgo de infección después de una lesión, especialmente después de explosiones de combate, donde fibras y otros materiales quedan incrustados en el tejido herido.

En un segundo artículo que aparece en Microbiología Aplicada y Ambiental«El microbioma del equipo militar: factores de riesgo que rodean al combatiente», un equipo de investigadores del Centro Médico del Ejército Tripler y LLNL obtuvieron muestras de hisopos ambientales del equipo de soldados de dos cohortes militares independientes.

Así como los avances textiles en la industria del cuidado de la salud se han desarrollado para minimizar la adquisición y transmisión de patógenos dentro de los hospitales y en la comunidad, esta investigación presenta oportunidades para aprovechar las innovaciones textiles en el espacio militar, proporcionando información que puede ayudar a priorizar los diseños de materiales antimicrobianos para minimizar los riesgos de contaminación e infección.

Se recolectaron muestras para este estudio de participantes en el Curso de Entrenamiento de Operaciones en la Selva en Oahu, Hawaii, y de miembros del servicio activo desplegados en Indonesia. El primer conjunto de muestras se tomó a su llegada y luego nuevamente 14 días después del inicio de las operaciones para secuenciación y análisis de microbioma. Los tipos de equipo que se analizaron incluyen botas, cantimploras, abrigos y pantalones.

El equipo de investigación descubrió que la diversidad, la estabilidad y la composición del microbioma dependían del tipo de equipo, el lugar de entrenamiento y el momento del muestreo.

Los cambios en el microbioma observados el día 14 tuvieron una diversidad de especies significativamente mayor en las muestras de Hawai en comparación con las muestras de Indonesia para hisopos de botas, abrigos y pantalones. Los investigadores también observaron que potenciales factores de riesgo microbianos, como las especies patógenas oportunistas acinetobacter, pseudomonas y estafilococos, estaban presentes en todos los tipos de muestras y en ambos sitios de estudio.

«Ambos estudios demuestran colectivamente el impacto probable y no deseado de la contaminación microbiana ambiental en las heridas militares y el potencial de utilizar características microbianas derivadas de la secuenciación como biomarcadores para la vigilancia microbiana y la detección de riesgos», dijo Car Reen Kok, científico postdoctoral de LLNL y autor principal.