Diseño de un modelo bioinformática para la detección, identificación y clasificación de genes codificantes de β-lactamasas, como herramienta para el cruce de datos moleculares con datos clínicos

Bioinformatics model design for the detection, identification and classification of β-lactamases genes, as a tool for crossing molecular data with clinical data

El seguimiento epidemiológico y farmacológico de la resistencia a antibióticos β-lactámicos mediada por la presencia de β-lactamasas requiere identificación precisa, lo cual es posible mediante la secuencia del gen, que es identificado con herramientas bioinformáticas que se incorporan a sistemas de información. Para implementar un prototipo de sistema de información que permite clasificar secuencias de genes de β-lactamasas producidas por microorganismos resistentes aislados en hospitales y realizar su cruce con los datos clínicos, se obtuvieron las secuencias de β-lactamasas reportadas a escala mundial en la base de datos Uniprot utilizando el sistema de recuperación de secuencias (SRS) del Instituto Europeo de Bioinformática (EBI), se diseñó un sistema de datos moleculares y clínicos usando “Unified Modeling Language” (UML), y se generó un modelo implementado en un servidor con sistema operativo UNIX, gestor de bases de datos MySQL para realizar la creación de la base de datos y lenguajes de programación Perl y PHP para implementar programas y cruzar datos. El sistema de información BLA_ID_CLINIC permite hacer el cruce de datos moleculares y clínicos, de tal forma que se puedan identificar las β-lactamasas de microorganismos resistentes en hospitales y hacer un seguimiento del manejo de los antibióticos y el comportamiento epidemiológico, modelo bioinformático permanentemente actualizado, disponible a través de Internet en http://bioinf.ibun.unal.edu.oc/BLA_ID_CLINIC.

INTRODUCCIÓN

La gran incidencia de infecciones nosocomiales, la importancia de las enterobacterias como los agentes causales más frecuentes y el surgimiento de cepas resistentes a los antibióticos, son factores que inciden en uno de los mayores problemas de la medicina actual y del futuro: la resistencia bacteriana.

Mundialmente, el índice de infecciones intrahospitalarias (IIH) es de 7,4%, en promedio; el 35% son de origen exógeno y de este el 80% corresponden a contaminaciones cruzadas. El promedio de días estancia por esta causa oscila entre 7 y 10, aunque, dependiendo del servicio, puede llegar a ser de 20 o más días. La mortalidad general puede ir de 0,5% a 2% y se estima como causa directa de muerte en pacientes hospitalizados entre el 3 y el 4% y como causa asociada el 3% (1). Este problema clínico se ha convertido en un factor de importancia epidemiológica y socioeconómica tal, que fue declarado en 1999 por la Organización Mundial de la Salud como un problema de salud pública.

En el ámbito local, en Bogotá desde el año 2000 hasta el 2003 se notificaron anualmente de 8.000 a 12.000 infecciones intrahospitalarias y han sido identificadas, por certificados de defunción, entre 300 y 400 muertes asociadas a IIH (3,75% a 4%); el índice global de IIH de la ciudad oscila entre 2,4 y 2,5 por cada 100 egresos hospitalarios (1).