Infecções por Pseudomonas aeruginosa no Brasil: impacto econômico no sistema de saúde e prova de conceito de biossensores proteicos para diagnóstico rápido em urina

Abstract

Dentre as bactérias com alto potencial patogênico e perfil de multirresistência, destaca-se Pseudomonas aeruginosa. Sua capacidade em formar biofilme, além da existência de cepas multirresistentes, dificultam sua erradicação. Ela é responsável por infecções de rins e vias urinárias, acomete imunossuprimidos, portadores de fibrose cística e é frequente em contaminações de cateteres e próteses. O adiamento do diagnóstico e o tratamento inespecífico ou inadequado resultam em piores prognósticos e oneram o sistema de saúde. Dessa forma, as despesas com esse patógeno apenas considerando internações podem chegar até 7,35% do orçamento federal de saúde no Brasil. Infelizmente, os métodos de detecção disponíveis são caros, demorados e difíceis de serem realizados. A disponibilização de métodos de detecção simples, ágeis e baratos poderá permitir o uso desses recursos em áreas remotas e com recursos limitados. Nosso grupo de pesquisa desenvolveu testes de microaglutinação e colorimétrico capazes de detectar Pseudomonas spp. em 3 e 60 min de contato, respectivamente. No presente estudo, essa tecnologia foi validada para detecção de P. aeruginosa em urina de pacientes com infecção. Os resultados do trabalho evidenciaram os altos custos desta e de outras bactérias para o país, bem como para o cenário mundial e a possibilidade de enorme economia e melhor gestão de verbas com base nesse conhecimento. Constatamos também que os testes aplicados se mostraram eficientes e sensíveis na detecção de P. aeruginosa e podem ser estendidos para outras bactérias e outras matrizes. Novas formas de aplicação podem e devem ser testadas com o objetivo de padronizar a melhor forma de utilização dos mesmos. Além disso, esses modelos poderão ser extrapolados para diversas áreas dentro e fora da medicina, como para indústria alimentícia e para análise de água em estações de tratamento. Palavras-chave: Pseudomonas sp.; microaglutinação; testes colorimétricos; bacteriófagos; multirresistência bacteriana; infecção urinária

Among the bacteria with high pathogenic potential and multidrug-resistant profiles, Pseudomonas aeruginosa stands out. Its ability to form biofilms, together with the emergence of multidrug-resistant strains, makes its eradication particularly challenging. It is responsible for kidney and urinary tract infections, affects immunocompromised patients and individuals with cystic fibrosis, and is frequently associated with catheter and prosthesis-related infections. Delayed diagnosis and nonspecific or inappropriate treatment lead to poorer clinical outcomes and impose a substantial economic burden on healthcare systems. In Brazil alone, hospitalizations associated with this pathogen may account for up to 7.35% of the federal healthcare budget. Unfortunately, the currently available detection methods are expensive, time- consuming, and technically demanding. The development of simple, rapid, and cost- effective detection methods could enable their implementation in remote and resource-limited settings. Our research group developed microagglutination and colorimetric assays capable of detecting Pseudomonas spp. within 3 and 60 min of contact, respectively. In the present study, this technology was validated for the detection of P. aeruginosa in urine samples from infected patients. The findings highlighted the substantial economic burden imposed by this and other bacterial pathogens, both in Brazil and worldwide, as well as the potential for significant cost savings and more efficient allocation of healthcare resources through their early detection. Furthermore, the proposed assays demonstrated high efficiency and sensitivity for the detection of P. aeruginosa and may be adapted for the detection of other bacterial species in different sample matrices. Additional applications should be investigated to establish the optimal conditions for their use. Moreover, these detection platforms have the potential to be extended to a wide range of applications both within and beyond the medical field, including the food industry and water quality monitoring in treatment facilities. Keywords: Pseudomonas sp.; microagglutination; colorimetric tests; bacteriophage; bacterial multidrug resistance; urinary tract infection