Proyectos de investigación

El consorcio BioMetaSEP plantea el análisis prospectivo espacio-temporal de biomarcadores metagenómicos de abundancia y diversidad de patógenos oportunistas en la microbiota intestinal y respiratoria. El objetivo es cuantificar el riesgo de sepsis (basado en la presión de hiper-colonización), predecir la sensibilidad a la terapia antimicrobiana (basado en los genes de resistencia en la comunidad hiper-colonizadora o resistoma) y determinar la influencia de intervenciones (e.g. uso de antibióticos, nutrición enteral y parenteral, uso de immunodepresores, uso de sondas y catéteres, ventilación mecánica) en la dinámica de los microbiomas de cada paciente. Para ello se emplearán herramientas ómicas y análisis de metadatos.

El estudio incluye 476 pacientes (302 pacientes con muestras clínicas, 170 episodios de sepsis, 25% con bacteremia) reclutados en dos períodos: pre-confinamiento COVID (marzo2019-febrero 2020) y junio2021-enero2022. La segunda fase del estudio se realizó para aumentar el tamaño muestral y no subestimar las sepsis con puerta de entrada respiratoria (de alta prevalencia en el análisis de los primeros datos) y analizar el cambio drástico en el patrón de infección hospitalaria y de sepsis observado durante la pandemia COVID. Las actividades realizadas corresponden a los objetivos #1(Categorizar las microbiota intestinal y respiratoria utilizando marcadores taxonómicos de grupo, especie, gen), #2 (Identificar la diversidad de las especies bacterianas con alta capacidad de invasividad), #3 (Desarrollar plataformas de metadatos).

En el objetivo #1 se han caracterizado los patrones metagenómicos (16SRNA, enterotipos, resistotipos) del microbioma intestinal y respiratorio de todos los pacientes con sepsis, y también de los “poolings” de los pacientes ingresados cada semana (actividades no finalizadas aún). Los resultados permitirán estimar índices de presión de colonización en la UCI analizada y la vía de adquisición de microorganismos. Asociados al objetivo #2, revelamos un predominio de enterobacterias en pacientes con sepsis (con predominio de Escherichia coli en pacientes recién ingresados y de Klebsiella y otras enterobacterias, Serratia, Pseudomonas y Chryseobacterias, en pacientes hospitalizados con estancias largas) y también, fenómenos de “bystander selection”. Se identificaron subpoblaciones asociadas a infección, y las posibles rutas de transmisión de estos patógenos que implican adquisición endógena y también exógena a partir de reservorios bióticos y abióticos. Dentro del objetivo #3, se ha creado una plataforma de recogida de metadatos (datos clínicos, microbiológicos, de farmacia, de protocolos e intervenciones incluyendo historia clínica electrónica) utilizando el soporte REDCap; una plataforma de análisis de metadatos con los softwares ADONIS, SparCC, y GLMM-MiRKA para explicar el impacto de las variables de los metadatos en las diferencias en la composición taxonómica entre grupos específicos. El objetivo #4 pretende crear un modelo predictivo de infección y depende de la consecución de los tres primeros, actualmente en progreso.