En microbiología , la concentración mínima inhibidora ( CIM ) es la concentración más baja de una sustancia química , normalmente un fármaco, que impide el crecimiento visible in vitro de bacterias u hongos . [1] [2] Las pruebas de MIC se realizan tanto en laboratorios de diagnóstico [1] [2] como en laboratorios de descubrimiento de fármacos . [3] [4]
La CIM se determina preparando una serie de diluciones del producto químico, agregando agar o caldo , luego inoculando con bacterias u hongos e incubando a una temperatura adecuada . El valor obtenido depende en gran medida de la susceptibilidad del microorganismo y de la potencia antimicrobiana del producto químico, pero otras variables también pueden afectar los resultados. [5] La CMI a menudo se expresa en microgramos por mililitro (μg/mL) o miligramos por litro (mg/L).
En los laboratorios de diagnóstico, los resultados de las pruebas MIC se utilizan para calificar la susceptibilidad de los microbios. Estas calificaciones se asignan en función de valores acordados llamados puntos de interrupción. Los puntos de corte son publicados por organizaciones de desarrollo de estándares como el Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio de EE. UU. (CLSI), la Sociedad Británica de Quimioterapia Antimicrobiana (BSAC) y el Comité Europeo sobre Pruebas de Susceptibilidad a los Antimicrobianos (EUCAST). [6] [7] [8] El propósito de medir las CIM y clasificar los microbios es permitir a los médicos prescribir el tratamiento antimicrobiano más adecuado.
El primer paso en el descubrimiento de fármacos suele ser la medición de las CIM de extractos biológicos , compuestos aislados o grandes bibliotecas químicas contra bacterias y hongos de interés. [9] [10] Los valores de CIM proporcionan una medida cuantitativa de la potencia antimicrobiana de un extracto o compuesto . Cuanto menor sea la CIM, más potente será el antimicrobiano. [4] Cuando se dispone de datos de toxicidad in vitro , las CIM también se pueden utilizar para calcular los valores del índice de selectividad, una medida de toxicidad fuera del objetivo . [4]
Después del descubrimiento y comercialización de antibióticos, el microbiólogo, farmacólogo y médico Alexander Fleming desarrolló la técnica de dilución en caldo utilizando la turbidez del caldo para su evaluación. [11] Se cree comúnmente que este es el punto de concepción de las concentraciones inhibidoras mínimas. [12] Más tarde, en la década de 1980, el Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio consolidó los métodos y estándares para la determinación de la CMI y el uso clínico. Debido a que los patógenos continúan evolucionando y se siguen desarrollando nuevos medicamentos, los protocolos MIC del CLSI se actualizan periódicamente para reflejar estos cambios. [13] Los protocolos y parámetros establecidos por el CLSI se consideran el "estándar de oro" en los Estados Unidos y son utilizados por las autoridades reguladoras, como la FDA, para realizar evaluaciones. [14]
Hoy en día, la MIC se utiliza en pruebas de susceptibilidad a los antimicrobianos. La CMI se informa proporcionando la interpretación de susceptibilidad junto a cada antibiótico. Las diferentes interpretaciones de susceptibilidad son: "S" (susceptible o que responde a un régimen de dosificación estándar), "I" (intermedia o que requiere mayor exposición) y "R" (resistente). Estas interpretaciones fueron desarrolladas por el CLSI y EUCAST . [6] [8] Ha habido grandes discrepancias entre los puntos de ruptura de varios países europeos a lo largo de los años, y entre los del CLSI y EUCAST. [15]
En las clínicas, la mayoría de las veces, los patógenos exactos no pueden determinarse fácilmente a partir de los síntomas del paciente. Luego, incluso si se determina el patógeno, diferentes cepas de patógenos, como Staphylococcus aureus, tienen distintos niveles de resistencia a los antimicrobianos . Como tal, es difícil prescribir antimicrobianos correctos. [16] En tales casos, la CIM se determina cultivando el patógeno aislado del paciente en una placa o caldo, que luego se utiliza en el ensayo. [17] Por lo tanto, el conocimiento del MIC proporcionará al médico información valiosa para realizar una receta.
El uso exacto y preciso de los antimicrobianos también es importante en el contexto de las bacterias multirresistentes . Microbios como las bacterias han ido ganando resistencia a los antimicrobianos a los que antes eran susceptibles. [18] El uso de niveles incompatibles de antimicrobianos proporciona la presión selectiva que ha impulsado la dirección y evolución de la resistencia de los patógenos bacterianos. [19] Esto se ha observado en niveles sub-CMI de antibióticos. [20] Como tal, es cada vez más importante determinar la CIM para tomar la mejor decisión al prescribir antimicrobianos.
Hay tres reactivos principales necesarios para realizar este ensayo: el medio, un agente antimicrobiano y el microbio que se está analizando. El medio más utilizado es el caldo Mueller Hinton ajustado con cationes, debido a su capacidad para favorecer el crecimiento de la mayoría de los patógenos y su falta de inhibidores de los antibióticos comunes. [21] Dependiendo del patógeno y los antibióticos que se estén probando, los medios se pueden cambiar y/o ajustar. La concentración de antimicrobiano se ajusta a la concentración correcta mezclando el antimicrobiano madre con el medio. El antimicrobiano ajustado se diluye en serie en varios tubos (o pocillos) para obtener un gradiente. La tasa de dilución se puede ajustar según el punto de interrupción y las necesidades del profesional. El microbio, o el agente inoculante, debe provenir de la misma unidad formadora de colonias y debe estar en la concentración correcta. Esto puede ajustarse mediante el tiempo de incubación y la dilución. Para la verificación, el control positivo se siembra en placas con una dilución cien veces mayor para contar las unidades formadoras de colonias. Los microbios inoculan los tubos (o placas) y se incuban durante 16 a 20 horas. La MIC generalmente está determinada por la turbidez. [21]
Los Etests se pueden utilizar como método alternativo para determinar las concentraciones inhibidoras mínimas de una amplia gama de agentes antimicrobianos contra diferentes organismos. Han sido ampliamente utilizados en laboratorios de microbiología de todo el mundo. Fabricado por bioMérieux , los Etests son una tira reactiva de plástico no porosa, lista para usar, con un gradiente predefinido de antibiótico, que cubre un rango de concentración continuo. [22]
Mientras que la MIC es la concentración más baja de un agente antibacteriano o antifúngico necesaria para inhibir el crecimiento visible, la concentración bactericida mínima (MBC) es la concentración mínima de un agente antibacteriano que provoca la muerte bacteriana. Se define por la incapacidad de volver a cultivar bacterias, y cuanto más cerca esté la MIC del MBC, más bactericida será el compuesto. [23]
La MIC se utiliza clínicamente sobre la MBC porque la MIC se determina más fácilmente. [13] Además, la eficacia del fármaco es generalmente similar cuando se toma en concentraciones tanto de MIC como de MBC porque el sistema inmunológico del huésped puede expulsar el patógeno cuando la proliferación bacteriana se detiene. [24] Cuando el MBC es mucho más alto que el MIC, la toxicidad del fármaco hace que tomar el MBC del fármaco sea perjudicial para el paciente. La toxicidad antimicrobiana puede presentarse de muchas formas, como hipersensibilidad inmune y toxicidad fuera del objetivo. [25]
Con el aumento de los brotes bacterianos y las nuevas cepas de microbios y patógenos que invaden nuestras vidas a diario, existe una necesidad cada vez mayor de probar estos microbios. Las bacterias mutantes representan un mayor riesgo para los humanos que nunca y, por lo tanto, MIC Test es importante para garantizar que estemos un paso por delante de ellas.
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