Bem-vindo ao Pfizer's JournalClub! Aqui, especialistas se reúnem bimestralmente para discutir artigos científicos relevantes em microbiologia com foco nas infecções bacterianas.
Nosso objetivo é promover o aprendizado contínuo, atualização científica e a melhoria da prática clínica. Conheça o nossos especialistas e junte-se a nós nessa jornada.
Nosso painel de especialistas:
Pedro Fernandez del Peloso - CRBio‑RJ 716002
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Ilana Camargo - CRF-SP 104117
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Nesta última edição do Journal’s Club, para darmos continuidade ao debate sobre as bactérias gram-negativas resistentes aos carbapenêmicos – em inglês carbapenem-resistant gram-negative bacteria (CR-GNB), trouxemos duas recentes publicações relevantes sobre testes de suscetibilidade antimicrobiana e seu impacto em pacientes com infecções da corrente sanguínea.
The EUCAST rapid disc diffusion method for antimicrobial susceptibility testing directly from positive blood culture bottles1
Um dos principais desafios da microbiologia clínica é a rapidez na obtenção de resultados laboratoriais. Embora cada vez mais testes rápidos de sensibilidade aos antimicrobianos (TSA) estejam sendo lançados, muitos deles exigem investimentos significativos em treinamento, equipamentos e insumos. Para contornar parte desse problema, a EUCAST padronizou um método TSA rápido diretamente de frascos de hemocultura positivos, com tempos de resposta variando entre 4 e 8 horas, dependendo da espécie bacteriana.
Esse método, denominado RAST, visa enfrentar o desafio da demora nos resultados laboratoriais, especialmente em pacientes com infecções graves na corrente sanguínea, onde a escolha rápida e adequada do antibiótico é essencial. Além disso, RAST é baseado no tradicional método de disco-difusão, amplamente utilizado nos laboratórios, o que facilita sua implementação, já que não requer grandes investimentos em novos equipamentos ou treinamentos. Isso torna a técnica mais prática e econômica, utilizando materiais que já estão disponíveis em um laboratório padrão de microbiologia.
Este artigo mostra a primeira padronização do RAST do EUCAST, cujos objetivos eram (i) o método ser válido para patógenos e agentes BSI relevantes; (ii) o tempo para resultados ser menor do que um dia de trabalho padrão; (iii) os materiais estarem disponíveis em um laboratório de microbiologia padrão; (iv) o método ser fácil de executar e controlar; (v) deveria ser independente do sistema de hemocultura; e (vi) estar disponível gratuitamente no site do EUCAST. Um método TSA rápido deve produzir resultados em menos de 8 horas para ter impacto significativo. RAST pode fornecer resultados a partir de 4 horas dependendo da espécie da cultura.
A partir de então, foi possível inocular um volume indicado direto do frasco de hemocultura na placa de Mueller Hinton ágar com o auxílio de um swab, aplicar os discos com antibióticos indicados e incubar de acordo com o microrganismo identificado.
O estudo que avaliou o RAST demonstrou que os resultados para cinco dos principais patógenos envolvidos em sepse podem ser lidos com segurança a partir de 4 horas de incubação, aumentando ainda mais a confiabilidade com o passar do tempo. A precisão do método é reforçada pela baixa taxa de erros na interpretação de resistência e suscetibilidade. Além disso, foi estabelecida uma "Área de Incerteza Técnica" para evitar a interpretação de resultados incertos quando há muita variabilidade no crescimento bacteriano, o que aumenta a confiança no diagnóstico.
Há recomendações importantes quanto ao tempo do sinal positivo do frasco e o processamento do RAST, é essencial manter o frasco a temperatura adequada até esse processamento (não retirar o frasco do aparelho até estar tudo pronto para realizar o teste). As zonas de inibição foram lidas após 4, 6 e 8 h (com variação de ±5 min) neste artigo; e todas as zonas foram lidas na parte frontal da placa com a tampa removida.
Com este estudo, novos pontos de corte foram estabelecidos para as espécies estudadas, ou seja, ao realizar o RAST, não se utiliza a tabela geral de pontos de corte clínicos com a qual todos estão acostumados. O EUCAST publicou um documento específico com pontos de corte para o RAST em seu site. O método foi complementado posteriormente a este artigo e hoje há uma padronização para as seguintes bactérias: Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Pseudomonas aeruginosa e Streptococcus pneumoniae.
As leituras de crescimento bacteriano com bordas nítidas devem ser feitas em 4, 6 ou 8 horas de incubação – nesta ordem, exceto para P. aeruginosa para a qual as leituras devem começar em 6 horas. Caso não seja possível realizar a leitura nos horários indicados, a placa pode ser incubada e a leitura feita no próximo horário indicado. Se não for possível realizar a leitura em nenhum desses horários, ainda há a opção de leitura após 16 horas de incubação e, se necessário, após 20 horas. Após esta padronização, o EUCAST publicou seu documento e o BrCAST o traduziu para que todos tenham acesso a estas informações sobre o RAST.
No fim das contas, essa metodologia oferece uma solução prática e econômica para laboratórios clínicos, já que utiliza equipamentos e insumos que eles já têm, além de ser mais flexível do que outros métodos que estão por aí. A implementação desse teste pode fazer uma diferença enorme no tempo de resposta e, consequentemente, na vida dos pacientes, principalmente os mais graves, que precisam de uma terapia eficaz o mais rápido possível.
Evaluating the impact of rapid antimicrobial susceptibility testing for bloodstream infections: a review of actionability, antibiotic use, and patient outcome metrics2
Esta revisão discute várias métricas descritas na literatura para medir o impacto do teste de sensibilidade aos antimicrobianos (TSA) rápido. Ela explora como o tempo de resposta mais rápido desses testes pode melhorar a escolha e o ajuste de antibióticos, otimizando o tratamento e evitando o uso prolongado de antibióticos de amplo espectro.
O TSA convencional baseado em cultura (fenotípico) demora de 24 a 48 horas. Com isso, cerca de 20% a 30% dos pacientes com infecções de corrente sanguínea recebem um tratamento antibióticos inadequado, sendo que mais da metade desses pacientes recebem antibióticos de amplo espectro e menos da metade têm um organismo resistente isolado. Isso pode ter consequências graves, incluindo aumento da mortalidade. Há vários métodos rápidos no mercado, em desenvolvimento ou em estudos clínicos, que prometem diminuir esse tempo para o resultado para 1 a 8 horas.
Mudar o método para um “teste rápido” é suficiente para se obter um “resultado rápido e melhor”? Os autores revisaram e resumiram oito métodos fenotípicos que entregam resultados em menos de 8 horas e discutiram as seguintes métricas para medir o impacto do TSA rápido: acionabilidade, exposição a antibióticos e desfecho do paciente. Além disso, o artigo destaca a importância da otimização do processo e do fluxo de trabalho e seu efeito nas métricas usadas para avaliar o sucesso da implementação do TSA rápido.
Um ponto de vista importante foi o da acionabilidade, ou seja, o quão rápido o resultado pode ser acionado e, neste caso, a rapidez ou frequência de mudanças no tratamento atribuídas ao resultado dos testes. A acionabilidade visa proporcionar um tratamento ideal o mais rápido possível, utilizando o antibiótico com a ação mais restrita possível baseada no TSA, sem a necessidade de modificação do antibiótico ou testes adicionais. O impacto disso? Menos uso de antibióticos de amplo espectro desnecessariamente, menos complicações com infecções secundárias, como Clostridioides difficile, e redução na resistência antimicrobiana.
Fica claro que a implementação de novas tecnologias também depende da realidade financeira e do fluxo de trabalho de cada instituição. Após verificar melhora na performance de um novo teste quando comparado com o método em uso, há sempre a necessidade de o laboratório justificar financeiramente a mudança, pois um TSA rápido poderá exigir uma metodologia para rápida identificação do patógeno, pessoas capacitadas para realizar o teste em todos os turnos (que deverão revisar e liberar os resultados do turno anterior), cobertura ideal de 24 horas por dia, 7 dias por semana, e um meio de comunicação rápido dos resultados.
O artigo ressalta que a implementação desses testes deve estar integrada a programas de gestão de antimicrobianos (AMS), garantindo que os resultados sejam interpretados adequadamente. O tratamento ideal a partir de um TSA rápido somente será possível se houver um rápido fluxo de informação do resultado ao clínico, que muitas vezes está além do controle de quem fez o teste rápido. Além disso, o ideal é que o teste também seja compatível com a tecnologia da informação (TI) e cyber segurança do hospital/laboratório. Nem todos os laboratórios trabalham nestas condições.
Outros pontos levantados na revisão são para os laboratórios que prestam serviços para vários hospitais: 1) estes devem otimizar o tempo de recebimento da amostra a partir do momento da coleta antes de implementar um TSA rápido; 2) avaliar o papel do TSA rápido (o laboratório pode identificar o paciente e implementar estratégias para testes mais direcionados?); 3) verificar se o teste vai ser custo-efetivo. Além das vantagens destas métricas, os custos devem ser levados em consideração.
Novas intervenções devem demonstrar custo-efetividade ou custo-benefício para serem sustentáveis e fornecer benefícios a todas as partes interessadas. Segundo os autores, para muitas instituições, a mudança para um teste rápido requer demonstrações de impacto clínico por meio de melhorias nos resultados do paciente e/ou econômicos.
Até o momento, o impacto clínico do TSA rápido foi demonstrado em alguns estudos observacionais, mas os ensaios clínicos randomizados não foram suficientemente poderosos para validar muitas dessas descobertas. Consequentemente, estudos prospectivos devem se concentrar em relatar os resultados clinicamente mais significativos. Não basta o TSA ser rápido por si só, validação e padronização de métricas devem apresentar outro foco para pesquisas futuras.
Um forte abraço!
Ilana Camargo e Pedro Peloso
Referências:
1. Jonasson E, Matuschek E, Kahlmeter G. The EUCAST rapid disc diffusion method for antimicrobial susceptibility testing directly from positive blood culture bottles. J Antimicrob Chemother. 2020;75(4):968-978.
2. MacVane SH, Dwivedi HP. Evaluating the impact of rapid antimicrobial susceptibility testing for bloodstream infections: a review of actionability, antibiotic use and patient outcome metrics, J Antimicrob Chemother. 2024;1(79):i13–i25.
PP-ZVA-BRA-0745
Nesta terceira edição do Journal’s Club, para darmos continuidade ao debate sobre as bactérias gram-negativas resistentes aos carbapenêmicos – em inglês carbapenem-resistant gram-negative bacteria (CR-GNB), trouxemos duas recentes publicações que investigaram novas ferramentas para detecção e combate de infecções bacterianas, e que auxiliarão no diagnóstico e no tratamento de pacientes.
One Day in Denmark: Comparison of Phenotypic and Genotypic Antimicrobial Susceptibility Testing in Bacterial Isolates From Clinical Settings
Com frequência, falamos sobre avanços no diagnóstico de infecções bacterianas por métodos moleculares, incluindo a tendência de baixo custo no sequenciamento de genoma completo (WGS) e melhorias na qualidade de dados gerados em curto tempo. Então, por que o laboratório clínico não pode apenas fazer o WGS das bactérias para identificação e predição do perfil de sensibilidade?
Um estudo recente realizado na Dinamarca exemplifica esses avanços ao comparar dois métodos de teste de suscetibilidade antimicrobiana (AST): o tradicional método fenotípico e uma abordagem moderna baseada em sequenciamento de genoma completo (WGS). Nele, foram comparados resultados de sensibilidade aos antibióticos realizados fenotipicamente a partir do método padrão de microdiluição em caldo com os resultados de análises in sílico. Houve poucos casos de isolados fenotipicamente resistentes sem qualquer mecanismo de resistência genética conhecido (2,1% de todas as combinações analisadas). Ainda não conseguimos usar a técnica para predizer a sensibilidade para todos os antibióticos testados atualmente em todas as bactérias.
Autores sugerem uma implementação gradual da predição dos perfis de sensibilidade in sílico pelo laboratório clínico, começando por avaliar resultados de WGS em paralelo aos métodos em uso no laboratório, primeiro para as espécies bacterianas bem descritas, de infecções não complicadas e com fenótipos esperados simples.
Depois de otimizado é que se deve considerar ou uma caracterização exclusiva em WGS ou apenas em casos selecionados, como espécies incluídas em sistemas de vigilância nacionais, espécies associadas a frequentes IRAS ou surtos comunitários ou espécies com relevância epidemiológica emergente. Ressalta-se que as análises do genoma buscam por genes de resistência ou mutações pontuais que estão incluídas nos bancos de dados, mas novos determinantes de resistência não são detectados. Por isso, é improvável que os métodos fenotípicos sejam substituídos pelo in sílico e alguns laboratórios nacionais devam continuar a realizar testes fenotípicos para que variações na incidência ou prevalência da resistência fenotípica possam alertar de que novos mecanismos de resistência podem ter sido adquiridos ou estar emergindo.
A pesquisa revelou uma alta concordância entre os métodos, indicando que novas tecnologias de sequenciamento podem ser eficazes na previsão de perfis de resistência, apesar de ainda necessitarem de aprimoramentos nas bases de dados genéticos.
Bacteriuria and phenotypic antimicrobial susceptibility testing in 45 min by point of care Sysmex PA 100 System: first clinical evaluation
O artigo publicado por Alonso Tarres et al. (2024) mostra a avaliação em ambiente clínico do equipamento de point of care Sysmex PA 100 System na tentativa de usá-lo para agilizar o tratamento correto em infecções do trato urinário (ITU), que estão entre as infecções bacterianas mais comuns, impactando economicamente os sistemas de saúde.
Pacientes com sintomas de ITU buscam ajuda médica e iniciam um tratamento empírico com antimicrobiano de amplo espectro até que os exames de identificação e testes de sensibilidade aos antimicrobianos (TSA) sejam realizados. Em alguns casos, as amostras de urina não são enviadas para análise laboratorial e, quando são, é preciso aguardar cerca de três dias para obter o resultado. Porém, o tratamento raramente é ajustado pelo médico, uma vez que o paciente pode ter se recuperado ou não está mais presente no ambulatório, levando à falha do tratamento ou um aumento de bactérias resistentes aos antimicrobianos na comunidade.
O Sysmex PA 100 AST (PA-100) conta com um método fenotípico em uma tecnologia de chip nanofluídico que detecta bacteriúria em 15 minutos a partir de urina fresca. A partir dessa informação, ele monitora o crescimento bacteriano por contraste de fase, na ausência e na presença de antimicrobianos em concentrações diversas, que são usados para calcular o perfil de resistência em 15 ou 30 minutos, com algoritmo calibrado de acordo com EUCAST, quando disponível.
Este estudo avaliou o equipamento em ambiente clínico para ITU não complicada e comparou com métodos clássicos e automatizados locais. A sensibilidade e a especificidade para detecção de bacteriúria confirmada microbiologicamente foram de 84% e 99,4%, respectivamente, para espécies bacterianas dentro das especificações do analisador.
A tecnologia ainda não pode ser usada para todas as bactérias que causam ITU, nem testa muitos antibióticos, mas permite obter resultados em um tempo significativamente reduzido em comparação com os métodos convencionais, facilitando a iniciação de tratamentos direcionados e, consequentemente, melhorando a eficiência no combate às infecções urinárias.
A integração dessas novas tecnologias no ambiente clínico ainda requer alguns ajustes e melhorias, especialmente em termos de curadoria de dados genéticos e aperfeiçoamento de algoritmos. No entanto, os benefícios já são claros: diagnósticos mais rápidos e precisos que não só melhoram o tratamento individual dos pacientes, mas também têm um impacto positivo na saúde pública ao reduzir a disseminação de patógenos resistentes.
Em resumo, os avanços na detecção e a análise da resistência antimicrobiana representam um passo significativo na medicina moderna, oferecendo ferramentas mais eficazes para lidar com uma das maiores ameaças à saúde global. Com a contínua evolução e integração dessas tecnologias, o futuro da prática clínica promete ser ainda mais eficiente e capaz de enfrentar os desafios impostos pela resistência aos antimicrobianos.
Um forte abraço!
Ilana Camargo e Pedro Peloso
Referências:
Rebelo, AR; Bortolaia, Valeria; et.al. One Day in Denmark: Comparison of Phenotypic and Genotypic Antimicrobial Susceptibility Testing in Bacterial Isolates from Clinical Settings. Frontiers in Microbiology. 2022 June,10. Vol.3. Article 804627.
Tarrés-Alonso, C; Moreno, CB; Navarro; F; et.al. Bacteriuria and phenotypic antimicrobial susceptibility testing in 45 min by point‑of‑care Sysmex PA‑100 System: first clinical evaluation. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2024 Jun, 3.
PP-ZVA-BRA-0664
Nesta nova edição do Journal’s Club, para darmos continuidade ao debate sobre as bactérias gram-negativas resistentes aos carbapenêmicos – em inglês carbapenem-resistant gram-negative bacteria (CR-GNB), trouxemos duas recentes publicações extremamente relevantes sobre novas tecnologias e seus impactos na prática científica.
Comparison of three rapid diagnostic tests for bloodstream infections using Benefit-Risk Evaluation Framework (BED-FRAME)
O estudo colocou à prova três testes: fast lipid analysis technique (FLAT MS), Bruker Sepsityper e BioFire FilmArray (BCID2). O objetivo era ver qual era o melhor em situações clínicas diferentes. A equipe trabalhou com 301 culturas de sangue positivas do University of Maryland Medical Center e analisaram bactérias gram-positivas, gram-negativas, leveduras e culturas que tinham mais de um tipo de bactéria1.
O desempenho na identificação com precisão de patógenos diretamente de amostras biológicas, como urina, e marcadores de resistência limitados dentro de uma hora já foi relatado usando FLAT MS. No entanto, ainda faltava testar tal técnica em hemoculturas em ambiente clínico. Pelas métricas comparativas tradicionais, os três testes tiveram sensibilidade geral de 88% em hemoculturas positivas monomicrobianas, mas com algumas diferenças quanto à sensibilidade para identificação de espécies de bactérias gram-negativas, gram-positivas e leveduras, quando analisadas separadamente.1
Todos os testes foram rápidos, mas o tempo de preparação era diferente. O FLAT MS e o BioFire BCID2 eram super-rápidos, precisando de menos de dez minutos de preparação. O Sepsityper, no entanto, precisava de cerca de 40 minutos. Quando a sensibilidade, a especificidade, o tempo de resultado, os valores preditivos positivos e negativos, entre outras avaliações estatísticas, são equivalentes entre os métodos de diagnóstico, como avaliar qual é o melhor?
O Grupo de Liderança em Resistência aos Antibióticos desenvolveu a ferramenta Estrutura de Avaliação de Risco-Benefício para Diagnóstico (BED-FRAME, do Inglês Benefit-risk Evaluation for Diagnostics Framework) que leva em consideração a epidemiologia local e as preferências dos prestadores de serviço, complementando os métodos de avaliação tradicionais. No entanto, este estudo foi o primeiro publicado comparando testes de diagnósticos utilizando BED-FRAME com dados reais.
O BioFire BCID2 foi o mais indicado para a maioria dos cenários clínicos, especialmente para hospitais que precisam de algo rápido e fácil de usar. Porém, o FLAT MS é uma opção mais barata, embora não seja tão preciso para algumas bactérias. 1
No geral, este estudo serve como uma prova de conceito para comparar diagnósticos usando BED-FRAME, indicando que, frente a testes com estatísticas semelhantes, nem sempre o teste que é bom para um hospital será bom também para o outro. A conclusão é que o melhor teste depende de onde você está e do que você precisa. 1
Prospective observational pilot study of the T2Resistance panel in the T2Dx system for detection of resistance genes in bacterial bloodstream infections
O estudo piloto testou uma nova tecnologia, o T2Resistance Panel (T2R), para encontrar genes de resistência em infecções bacterianas no sangue. O interessante deste estudo é que eles compararam a eficácia do T2R com os métodos tradicionais de cultura de sangue e com testes de suscetibilidade aos antimicrobianos. Os pesquisadores compararam os resultados de especificidade, sensibilidade, tempo de resultado da detecção dos genes com métodos tradicionais e moleculares em equipamentos já disponíveis do mercado e alcançaram altos índices em baixo tempo2.
Apesar de analisar um número restrito de participantes com infecção de corrente sanguínea, o estudo revelou o tempo médio para T2R positivo de 4,4 horas em ambos os hospitais em comparação com aquele para hemoculturas positivas com relato final de teste de sensibilidade aos antimicrobianos de 58,34 horas. Essa rapidez significou que os médicos puderam ajustar o tratamento mais cedo, resultando em 32 casos de interrupção de antibióticos desnecessários e 17 casos de ajustes do tratamento2.
Este estudo mostra como uma tecnologia inovadora pode mudar a forma como tratamos infecções bacterianas graves. Fica claro que, ao se minimizar o tempo desses resultados, sendo eles positivos ou negativos para os poucos genes de resistência padronizados, pode haver um impacto muito grande no esquema de tratamento dos pacientes2.
Nesses casos, os pacientes recebem tratamentos empíricos de amplo espectro que, dependendo da ausência ou da presença de um desses genes de resistência, podem ser escalonados ou complementados ou até mesmo modificados por completo, especialmente nos casos de infecções causadas por bactérias gram-negativas2.
Outra vantagem a ser observada é que, nos casos mencionados de infecção de corrente sanguínea, muitas vezes o sangue é coletado mesmo após a administração de uma terapia empírica, o que pode inibir o crescimento dos patógenos e interferir no diagnóstico por métodos tradicionais. No entanto, esse método molecular com T2R permite a detecção da presença do gene mesmo que a bactéria não esteja viável ou se proliferando ou até mesmo latente, mas, muitas vezes ainda, com infecção em curso2.
Os bons resultados deste estudo forneceram uma estrutura conceitual para um estudo mais amplo que está em andamento. Em suma, o T2R pode ser uma ferramenta incrível para os profissionais da Saúde, ajudando a salvar vidas e a melhorar a eficiência do tratamento2.
Um forte abraço!
Ilana Camargo e Pedro Peloso
REFERÊNCIAS:
1. SMITH, Richard D. et al. Comparison of three rapid diagnostic tests for bloodstream infections using Benefit-risk Evaluation Framework (BED-FRAME). Journal of Clinical Microbiology, v. 62, n. 1, e01096-23, 2024. DOI: https://doi.org/10.1128/jcm.01096-23. Disponível em: https://journals.asm.org/doi/10.1128/jcm.01096-23. Acesso em: 17 abr. 2026.
2. WALSH, Thomas J. et al. Prospective observational pilot study of the T2Resistance panel in the T2Dx system for detection of resistance genes in bacterial bloodstream infections. Journal of Clinical Microbiology, v. 62, n. 4, e01296-23, 2024. DOI: https://doi.org/10.1128/jcm.01296-23. Disponível em: https://journals.asm.org/doi/10.1128/jcm.01296-23. Acesso em: 17 abr. 2026.
PP-ZVA-BRA-0614
Para introduzir o debate cada vez mais necessário da resistência das Bactérias Gram-negativas Resistentes aos Carbapenêmicos, em inglês carbapenem-resistant Gram-negative bacteria (CR-GNB), separamos duas recentes publicações, extremamente relevantes para revisar os aspectos microbiológicos e de diagnóstico, bem como contextualizar e atualizar essa problemática em nosso país.
Hierarchical AI enables global interpretation of culture plates in the Era of Digital Microbiology & 2030: will we still need our microbiologist?
A partir do século XIX, a Microbiologia teve muitos avanços. A simples inclusão do ágar no meio de cultura permitiu observações de microrganismos em colônias, que puderam ser isoladas e estudadas macroscopicamente, contribuindo enormemente para suas caracterizações por meio de tamanho, cor, formato etc1.
A automação tem ganhado destaque nos laboratórios de Microbiologia, com equipamentos modernos e avançados capazes de fornecer resultados rápidos e precisos. O uso crescente de tecnologias como MALDI-TOF (Ionização e dessorção a laser assistida por matriz) na identificação bacteriana e da metodologia de RT-PCR em amostras de sangue total para a detecção de possíveis infecções bacterianas são dois exemplos de tecnologias disponíveis atualmente2,3.
Essas técnicas eliminam a necessidade de métodos baseados em cultura e aceleram a entrega de resultados, oferecendo uma alternativa mais eficiente e precisa aos métodos tradicionais. Essas inovações estão ajudando a reduzir a dependência da habilidade técnica humana e a melhorar a eficiência geral do diagnóstico microbiológico2,3.
A IA (inteligência artificial) está desempenhando um papel crescente na interpretação e na análise de dados microbiológicos. Os algoritmos de IA estão sendo implementados na Microbiologia Clínica para auxiliar microbiologistas em tarefas como diagnóstico de infecções e determinação de resistência antimicrobiana. Essa tecnologia tem o potencial de fornecer suporte decisivo aos clínicos na interpretação de resultados microbiológicos, simulando a expertise de uma equipe de gestão de antimicrobianos2,3.
Além disso, a IA também está sendo aplicada na automação de tarefas anteriormente realizadas por humanos, como análise de imagens de microscopia e análise de placas de ágar. Essas ferramentas automatizadas melhoram a precisão e a eficiência do diagnóstico microbiológico, permitindo que os profissionais de Saúde tomem decisões mais bem informadas e mais rápidas2,3.
A verdade é que a maioria dos diagnósticos de infecções ainda começa com a realização da cultura. Laboratórios automatizados já conseguem processar amostras com o mínimo de participação humana, semeá-las eficientemente em diferentes meios, incubá-los e digitalizar imagens da cultura para análises digitais4, as quais já existem a partir de meios seletivos e diferenciais, incluindo os meios cromogênicos que trazem mais especificidade ao teste, mas que o encarece.4
Portanto, a partir de um sistema automatizado existente, Signoroni et al. desenvolveram o DeepColony, capaz de auxiliar efetivamente a interpretação de culturas de urina em meio ágar e de sangue de carneiro com um surpreendente grau de precisão no amplo e exigente quadro de infecções do trato urinário (ITU)3.
Esse sistema foi configurado com microrganismos de origem clínica identificados por MALDI-TOF, sendo usadas 1.351 imagens de placas únicas e um conjunto de dados de 26.213 imagens de colônias isoladas, representando as 32 espécies bacterianas e fúngicas, suas diversidades morfológicas e polimorfismos. Em seguida, o DeepColony interpretou dados de 5.051 culturas de urina de um laboratório de grande porte e os resultados foram comparados com interpretações manuais dos técnicos para se determinar as concordâncias.3
Essas inovações têm o potencial de revolucionar o diagnóstico microbiológico, permitindo uma intervenção mais rápida e eficaz no tratamento de infecções. No entanto, é importante considerar as questões éticas e práticas relacionadas à responsabilidade em caso de falhas técnicas e a necessidade de planos de contingência robustos para garantir um sistema de saúde seguro e eficaz.2,4
Por fim, o DeepColony pode ampliar as decisões clínicas dos microbiologistas na interpretação de culturas clinicamente significativas e contribuir para a eficiência e a qualidade de atividades rotineiras e procedimentos de decisão em grandes laboratórios, podendo refinar e reforçar o papel crítico do microbiologista. Enfim, microbiologistas ensinam a máquina hoje, que auxiliará microbiologistas amanhã.2,3
Multicenter evaluation of the Selux next-generation phenotyping antimicrobial susceptibility testing system
Nesse estudo multicêntrico, o desempenho do sistema de fenotipagem de próxima geração Selux (Selux NGP) foi minuciosamente avaliado para a realização de testes de suscetibilidade antimicrobiana (AST) em organismos não fastidiosos gram-positivos (GP) e gram-negativos (GN), utilizando os pontos de corte estabelecidos pelo Food and Drug Administration (FDA) como referência e os comparando com o método de referência por microdiluição em caldo5.
Os resultados obtidos demonstraram que o Selux NGP atendeu ou superou todas as métricas de desempenho estabelecidas pelo FDA, incluindo EA (essential agreement), concordância categórica e taxas de ME (minor error) e VME (very major error). Além disso, o sistema demonstrou conformidade com os critérios de desempenho da norma ISO 20776-25.
O diagnóstico preciso e rápido das infecções bacterianas, traz enormes desafios à Microbiologia Clínica. No teste de sensibilidade aos antimicrobianos (TSA) de referência, realizado pelo método de microdiluição em caldo (BMD), as bactérias são expostas a diferentes concentrações de um antimicrobiano. A obtenção do resultado demora entre 16 e 24 horas, sendo observado visualmente ou de forma automatizada.
Algumas plataformas usam painéis ou cartões miniaturizados, que são lidos automaticamente através de sensores óticos e/ou incluem um corante que revela o metabolismo bacteriano, diminuindo o tempo de obtenção dos resultados em média para sete a 16 horas, dependendo da bactéria6.
Existem desafios técnicos que geram variação no tempo de resposta ao médico: (1) espécies bacterianas crescem em tempos distintos; (2) os diferentes antibióticos não inibem as bactérias no mesmo período se houver algum mecanismo de resistência envolvido. Além disso, painéis ou cartões com tamanhos reduzidos não comportam todas as concentrações de uma diluição seriada de todos os antibióticos testado7.
Sempre que há uma atualização de pontos de corte clínico ou a introdução de um novo antibiótico no mercado, esse ainda é um desafio a ser explorado por pesquisadores inovadores6.
Selux next-generation phenotyping (NGP) inovou porque seu TSA tem como base a avaliação da multiplicação de bactérias em curto tempo pela medida da área superficial microbiana, levando em consideração, inclusive, as diferenças morfológicas temporárias de bactérias frente a antibióticos, como exemplo, o crescimento alongado de bactérias na presença de betalactâmicos6. O TSA de Selux NGP é realizado em microplacas de 384 poços permitindo acrescentar mais antibióticos no futuro.
Os resultados desse estudo indicam que o Selux NGP é uma ferramenta precisa e confiável para a realização de TSA em uma ampla variedade de organismos bacterianos, proporcionando resultados rápidos e consistentes com o padrão de referência por microdiluição em caldo5.
Essa capacidade do Selux NGP de fornecer resultados precisos em um curto período de tempo médio até o resultado (média de 5,65 hora) pode ter um impacto significativo na prática clínica, auxiliando os médicos na escolha adequada de antibióticos e potencialmente contribuindo para a redução do uso indevido de antibióticos de amplo espectro, melhorando os desfechos clínicos e reduzindo os custos hospitalares5.
Forte abraço
Pedro Peloso e Ilana Camargo
Referências
1. Madigan M, Martinko J, Bender K et al. Microbiologia de Brock. 14ª ed. Porto Alegre: Artmed; 2016.
2. Lakbar I, Singer M, Leone M. 2030: will we still need our microbiologist?. Intensive Care Med. 2023;49(10):1232-4.
3. Signoroni A, Ferrari A, Lombardi S et al. Hierarchical AI enables global interpretation of culture plates in the era of digital microbiology. Nat Commun. 2023;14(1):6874
4. Bailey AL, Ledeboer N, Burnham CD. Clinical Microbiology is growing up: the total laboratory automation revolution. Clin Chem. 2019;65(5):634-43
5. Baker KR, Flentie K, Spears BR et al. Multicenter evaluation of the Selux next-generation phenotyping antimicrobial susceptibility testing system. J Clin Microbiol. 2024;62(1):e0054623.
6. Flentie K, Spears BR, Chen F et al. Microplate-based surface area assay for rapid phenotypic antibiotic susceptibility testing. Sci Rep. 2019;9(1):237.
PP-ZVA-BRA-0536
PP-ZVA-BRA-0585
Discussão acerca de situações em que deve-se investigar qual o tipo de carbapenemase em bactérias resistentes aos carbapenêmicos.
PP-TGA-BRA-0376
PP-TGA-BRA-0428
Diretamente da bancada do Dr. Thomás Chagas Neto (CRBM-SP 9364), veja boas práticas na realização de testes fenotípicos para detecção das carbapenemases.
PP-ZVA-BRA-0585