Antibiograma disco-placa (método de Kirby-Bauer) con productos de substitución en el laboratorio para actividades didácticas



Antibiograma o pruebas de sensibilidad, pruebas de resistencia microbiana a fármacos, pruebas de susceptibilidad microbiana, cultivo y sensibilidad

1.       Información general sobre el antibiograma

¿Por qué realizar un antibiograma?

El antibiograma es una prueba de laboratorio clave para orientar el tratamiento de infecciones bacterianas o fúngicas. Su objetivo es evaluar la efectividad de distintos antibióticos contra el microorganismo causante de la infección, ayudando a seleccionar el tratamiento más adecuado y eficaz.

El objetivo de un antibiograma es evaluar in vitro a respuesta de un microorganismo a uno o varios antimicrobianos, sirviendo en una primera aproximación como factor predictivo de su eficacia clínica.

¿Cuándo se debe realizar?

Se lleva a cabo después de haber aislado bacterias u hongos patógenos a partir de un cultivo obtenido de una muestra del área afectada. Generalmente, se recomienda en casos de infecciones graves o recurrentes, cuando hay sospecha de resistencia antibiótica, tras el fracaso de tratamientos previos, en pacientes inmunodeprimidos o para prevenir infecciones adquiridas en hospitales.

¿Qué tipo de muestra se necesita?

Para realizar el análisis, se requiere una muestra del sitio de la infección, que se cultiva con el fin de identificar el microorganismo responsable. Estas muestras pueden provenir de diferentes fluidos o tejidos del cuerpo, como sangre, orina, esputo, secreciones de heridas o líquido cefalorraquídeo, dependiendo del tipo de infección sospechada.

¿Se necesita preparación previa?

No se necesita ninguna preparación especial antes de realizar la prueba. Sin embargo, es importante informar al médico si se ha tomado algún antibiótico recientemente, ya que esto podría afectar los resultados.

2.       ¿Qué analiza el antibiograma?

El antibiograma determina la sensibilidad de bacterias y hongos a diferentes fármacos antimicrobianos. Se trata de una herramienta que permite evaluar si un microorganismo es susceptible o resistente a un determinado antibiótico, lo que ayuda a diseñar un tratamiento efectivo.

Uno de los aspectos clave del antibiograma es la determinación de la concentración mínima inhibitoria (CMI), que es la menor cantidad de antibiótico capaz de impedir el crecimiento del microorganismo en un medio de cultivo.

Dado que las bacterias y los hongos pueden desarrollar resistencia con el tiempo, algunos tratamientos pueden perder efectividad. Por este motivo, no siempre es necesario realizar un antibiograma, ya que algunas infecciones responden bien a antibióticos de primera línea. Sin embargo, en casos donde la respuesta al tratamiento es incierta, el antibiograma es fundamental.

3.       Preparación del antibiograma

En este caso para fines didácticos se va a realizar una simulación del método de difusión en disco que es una técnica utilizada en microbiología para evaluar la sensibilidad de las bacterias a diferentes antibióticos. Consiste en colocar discos de papel impregnados con antimicrobianos sobre la superficie de un medio de cultivo sólido previamente inoculado con el microorganismo en estudio.

A medida que el antibiótico se difunde en el agar, se genera un gradiente de concentración. Si la bacteria es susceptible al antibiótico, su crecimiento se verá inhibido alrededor del disco, formando un halo de inhibición. La medición del diámetro de este halo permite clasificar la bacteria como sensible, intermedia o resistente, según los valores establecidos en estudios comparativos con otros métodos que determinan la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI).

Ventajas y desventajas del método:

Ventajas:

  • Procedimiento simple, económico y accesible.
  • Permite evaluar varios antibióticos simultáneamente en una sola placa.
  • No requiere equipos sofisticados.

Desventajas:

  • No proporciona un valor exacto de la CMI.
  • La difusión del antibiótico en el agar puede verse afectada por factores externos, como la solubilidad del compuesto y la composición del medio.

Este método es ampliamente utilizado en laboratorios clínicos para orientar el tratamiento antibiótico de las infecciones bacterianas.

Materiales necesarios (a preparar previo al experimento con los alumnos):

1.       Indicador de pH (rojo neutro) (se utilizó este indicador para simular el crecimiento de Escherichia coli):

    • Se usa como marcador de crecimiento bacteriano.
    • Rango de cambio de color: cambia de rojo a amarillo a pH entre 6.8 y 8.
    • Preparación: disolver 0.1 g en 100 ml de agua destilada y filtrar.

2.       Medio de cultivo (agar) simulación de bacterias:

    • Para 20 placas de Petri, se necesitan 500 ml de agar al 10%.
Fig.1. Preparación del agar
    • Una vez derretido y transparente, agregar 10 ml de rojo neutro preparado anteriormente.
Fig.2. Coloración del agar con la solución rojo neutro para simular el crecimiento de Escherichia coli
    • Verter en placas de Petri y dejar enfriar.

Fig.3. Solidificación de las placas de Petri

    3.       Antibiótico simulado:

      • Se preparan tantas soluciones como antibióticos deseemos analizar. Para ello el antibiótico más efectivo (amoxicilina) será una solución de NaOH de 1 mol/litro. En nuestro caso preparamos además otros dos antibióticos, siendo uno de ellos menos eficaz (ampicilina) y el otro completamente ineficaz (tetraciclina).
    Fig.4. Preparación de los antibióticos simulados: ampicilina, tetraciclina y amoxicilina

      Materiales por grupo:

      1 placa de Petri con el medio de cultivo (agar) simulación de bacterias.

      1 tubo de antibiótico “amoxicilina” (NaOH 1 mol/litro).

      1 tubo de antibiótico “ampicilina” (NaOH 0.25 mol/litro).

      1 tubo de antibiótico “tetraciclina” (agua destilada).

      1 pinza fina (una por antibiótico).

      1 caja con los discos de papel para impregnar el antibiótico. Para realizar los discos coger papel cartulina Canson o Wattman o algodones para desmaquillar (elegir un papel espeso para tener una difusión del antibiótico más uniforme).

      Gafas de seguridad, guantes y bata.

      Fig.5. Material a disposición de los alumnos

        Protocolo experimental:

        Inoculación: Se siembra una suspensión bacteriana sobre la superficie de un medio de cultivo sólido.

        Colocación de discos: Se depositan discos de papel impregnados con antibióticos sobre el agar. Con una pinza fina, sumergir el disco de papel en las distintas soluciones de antibiótico (amoxicilina, ampicilina y tetraciclina), eliminar el exceso con papel absorbente y colocarlos sobre la placa de Petri.

        Difusión del antibiótico: El antibiótico se difunde desde el disco al medio, generando un gradiente de concentración.

        Incubación: Se “incuba” (durante 5-15 minutos) la placa para permitir el crecimiento bacteriano.

        Fig.6. Colocación de los discos impregnados con los distintos antibióticos (tiempo 0 minutos)
          Fig.7. Colocación de los discos impregnados con los distintos antibióticos (tiempo 10 minutos)

            Medición de halos: Se mide el diámetro de la zona de inhibición alrededor de cada disco.

            Interpretación: Comparando con tablas estandarizadas, se clasifica la bacteria como sensible (S), sensible con aumento de dosis (I) o resistente (R).

            Resultados esperados:

            Después de 5 a 15 minutos, se puede observar el espectro de inhibición en las placas de Petri y realizar la interpretación oportuna por parte de los alumnos.


            Fig.8. Interpretación de los resultados (tiempo 15 minutos)


            Este experimento permite demostrar de manera sencilla cómo las bacterias pueden desarrollar resistencia a los antibióticos sin necesidad de utilizar cultivos bacterianos reales, haciéndolo seguro y accesible para actividades didácticas.



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