Índice de perfil analítico

Método microbiológico para identificación rápida

Sistema de detección API 20NE después de 24 horas de incubación.

El índice de perfil analítico , o API , es un sistema de clasificación de bacterias basado en pruebas bioquímicas. El sistema fue desarrollado para acelerar la velocidad de identificación de bacterias clínicamente relevantes . Solo se puede utilizar para identificar especies conocidas a partir de un índice. ^[1] Los datos obtenidos son rasgos fenotípicos . Los métodos basados ​​en secuencias de ADN , incluida la tipificación de secuencias de múltiples locus e incluso la secuenciación del genoma completo , se utilizan cada vez más en la identificación de especies y cepas bacterianas. Estos métodos más nuevos se pueden utilizar para complementar o incluso reemplazar el uso de pruebas API en entornos clínicos.

Historia

El índice de perfil analítico (API) fue inventado en la década de 1970 en los Estados Unidos por Pierre Janin de Analytab Products Inc. ^[2] El sistema de prueba API es fabricado actualmente por bioMérieux . ^[3] La gama API introdujo una versión estandarizada y miniaturizada de técnicas existentes, que se consideraban complicadas de realizar y difíciles de leer.

Descripción

La identificación sólo es posible con un cultivo microbiológico . Las tiras de prueba API consisten en pocillos que contienen sustratos deshidratados como los sustratos redox, sustratos electrogénicos y sustratos luminogénicos para detectar la actividad enzimática , generalmente relacionada con la fermentación de carbohidratos o el catabolismo de proteínas o aminoácidos por los organismos inoculados. Se utiliza una suspensión bacteriana para rehidratar cada uno de los pocillos y se incuban las tiras. Durante la incubación, el metabolismo produce cambios de color que son espontáneos o revelados por la adición de reactivos. Por ejemplo, cuando se fermentan los carbohidratos, el pH dentro del pocillo disminuye y eso se indica mediante un cambio en el color del indicador de pH. Todos los resultados de la prueba se compilan para obtener un número de perfil, que luego se compara con los números de perfil en un libro de códigos comercial (o en línea) para determinar la identificación de la especie bacteriana. ^[4]

API-20E

Antes de comenzar una prueba, uno debe confirmar que las bacterias cultivadas son Enterobacteriaceae, esto se hace mediante una prueba rápida de oxidasa para citocromo coxidasa . Las Enterobacteriaceae son típicamente oxidasa negativas, lo que significa que no usan oxígeno como aceptor de electrones en la cadena de transporte de electrones , o usan una enzima citocromo diferente para transferir electrones al oxígeno. ^[5] Si se determina que el cultivo es oxidasa positivo, se deben realizar pruebas alternativas para identificar correctamente las especies bacterianas. API-20E es específico para diferenciar entre miembros de la familia de bacterias Gram-negativas Enterobacteriaceae . ^{[6] [7]} Otro sistema API, API-Staph, es específico para bacterias Gram-positivas , incluyendo especies de Staphylococcus , especies de Micrococcus y organismos relacionados. ^[7]

API 20E/NE

El sistema API 20E/NE es un sistema de prueba bioquímica ampliamente utilizado, diseñado para la identificación rápida de bacterias gramnegativas. Se dirige específicamente a dos grupos: enterobacterias (API 20E) y no enterobacterias (API 20NE). Este sistema es particularmente útil en microbiología clínica y estudios ambientales para identificar bacterias en función de sus actividades bioquímicas.

Cómo funciona

• Tiras de prueba: El sistema consta de una tira de plástico que contiene 20 pequeños tubos de reacción (microtubos), cada uno de los cuales contiene diferentes sustratos deshidratados.
• Rehidratación e Inoculación: Para realizar la prueba, los microtubos se rehidratan con una suspensión bacteriana. Cada microtubo está diseñado para detectar actividades enzimáticas específicas o fermentaciones de carbohidratos características de las bacterias que se están probando.
• Incubación: después de la inoculación, la tira se incuba durante un período, generalmente de 18 a 24 horas, a una temperatura específica (a menudo de 35 a 37 °C). Durante la incubación, las bacterias interactúan con los sustratos, lo que produce cambios de color visibles si se producen las reacciones.
• Lectura de resultados: Después de la incubación, los resultados se interpretan observando los cambios de color en cada tubo, que son indicativos de reacciones positivas o negativas. El patrón de reacciones se compara con una base de datos de referencia para identificar el organismo.
• Identificación: Cada reacción se puntúa numéricamente y la puntuación acumulada forma un número de perfil, que luego se utiliza para identificar el organismo a través de una base de datos o un software de identificación.

Aplicaciones

• Microbiología clínica: API 20E se utiliza comúnmente en laboratorios hospitalarios para identificar patógenos en muestras clínicas como orina, sangre o hisopos de heridas.
• Microbiología ambiental: API 20NE es particularmente útil para identificar especies que no son Enterobacteriaceae en muestras ambientales, como agua o suelo.

Ventajas

• Velocidad: El sistema permite la identificación rápida de bacterias, a menudo en 24 horas.
• Facilidad de uso: El proceso es sencillo, lo que lo hace accesible a laboratorios sin equipo especializado.
• Estandarización: El sistema proporciona procedimientos y resultados estandarizados, lo que garantiza la consistencia entre los diferentes laboratorios.

Limitaciones

• Alcance limitado: El sistema está diseñado para grupos específicos de bacterias (Gram-negativas) y puede no ser adecuado para identificar bacterias Gram-positivas u otros microorganismos.
• Dependencia de la base de datos: la identificación precisa depende de la calidad y la exhaustividad de la base de datos de referencia.
• Interpretación: Algunos resultados pueden ser ambiguos, requiriendo personal experimentado o pruebas confirmatorias adicionales.

Referencias

1. "Buscador de pruebas API | Índice de perfiles analíticos | BacDive". bacdive.dsmz.de . Consultado el 8 de marzo de 2024 .
2. http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=3936356.PN.&OS=PN/3936356&RS=PN/3936356 ^{[ enlace muerto permanente ]}
3. "Tiras API® - Innovación - bioMérieux Clinical Diagnostics". Archivado desde el original el 25 de mayo de 2009. Consultado el 9 de noviembre de 2009 .
4. Tankeshwar, Acharya (28 de febrero de 2024). "API y RAPID ID para identificación microbiana • Microbe Online". Microbe Online . Consultado el 8 de marzo de 2024 .
5. Octavia, Sophie; Lan, Ruiting (2014). "La familia Enterobacteriaceae". Los procariotas : 225–286. doi :10.1007/978-3-642-38922-1_167. ISBN 978-3-642-38921-4.
6. Holmes, B; Willcox, WR; Lapage, SP (1978-01-01). "Identificación de Enterobacteriaceae mediante el sistema API 20E". Journal of Clinical Pathology . 31 (1): 22–30. doi :10.1136/jcp.31.1.22. ISSN  0021-9746. PMC 476713 . PMID  342546. 
7. "Guía de referencia de API V7" (PDF) . Biomerieux . 2019.

Lectura adicional

• Oficina de Patentes de los Estados Unidos, número de patente 3936356 [1]
• Sistema API: un micrométodo multitubo para la identificación de enterobacterias, PB Smith, KM Tomfohrde, DL Rhoden y A. Balows, Centro para el Control de Enfermedades, Atlanta, Georgia 30333 [2]