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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Misteriosa resistencia

Misteriosa resistencia - Quilo de ciencia podcast

(Vídeo en el que se explican las distintas formas de transferencia de genes entre bacterias al final del texto)

Las bacterias constituyen una comunidad generosa, y comparten genes entre ellas cuando estos son necesarios para su supervivencia

El incremento de diferentes especies de bacterias patógenas resistentes a los antibióticos es un problema de salud pública que no cesa de aumentar en todo el mundo. Varias especies de bacterias causantes de enfermedades se han ido haciendo resistentes a uno o a varios antibióticos en los últimos años. Esta resistencia convierte ahora en intratables a enfermedades infecciosas que antes podían curarse, y aumenta el riesgo de muerte por infección, sobre todo en personas con las defensas inmunes deprimidas, entre las cuales, notablemente, se encuentran muchos pacientes internados en hospitales. Por esta razón, las bacterias resistentes a los antibióticos han encontrado en los hospitales y Centros de Salud un nicho donde prosperar.

Sin embargo, hoy, el riesgo de infección ha saltado del hospital a la calle. El estafilococo áureo resistente al antibiótico meticilina se ha convertido en una nueva y moderna epidemia silenciosa, y ha causado brotes epidémicos allí donde se produce un estrecho contacto humano, como prisiones, instalaciones deportivas, o cuarteles. En algunas zonas urbanas, esta bacteria está difundida, a la espera de infectar a su siguiente e inmunodeprimida víctima.

¿Por qué surgen estas nuevas especies de bacterias resistentes?

Buenas compañeras en la evolución

Son varias las razones que explican el surgimiento de especies resistentes de bacterias. En primer lugar, claro está, el empleo de antibióticos favorece el crecimiento de variantes bacterianas resistentes frente a las que no lo son. Esto es así porque las bacterias evolucionan, y lo hacen prácticamente en tiempo real, e incluso si usted no cree en la teoría de la evolución. No es necesario esperar millones de años, como puede ser el caso de los animales o de las plantas, para ver surgir especies bacterianas nuevas o, al menos, “razas” de dichas especies. La reproducción de las bacterias es tan rápida que en solo un año se han podido producir miles de generaciones, cada una ligeramente diferente de la anterior. Para hacernos una idea, solo un año para las bacterias puede suponer un tiempo evolutivo similar a 250.000 años para nuestra especie. Su rápida evolución permite la generación de variantes más resistentes a la acción de un antibiótico dado.

Sin embargo, además de esta razón, existe otra quizá más importante. Las bacterias, en general, constituyen una comunidad generosa, y comparten genes entre ellas cuando estos son necesarios para su supervivencia. Por esta razón, diversas especies de bacterias pueden compartir genes que las convierten en resistentes a un antibiótico, tal vez producido por un hongo, que lucha contra ellas intentando asegurar así su propia supervivencia. No olvidemos que los antibióticos naturales, de los que la penicilina es el primer ejemplo, son producidos por diversos organismos para defenderse de las bacterias. Pues bien, bacterias que durante su evolución en un nicho particular, en competición con diversos enemigos, han generado genes que las hacen resistentes a un antibiótico pueden transferirlos a especies de bacterias que aún no lo son. No es necesario, por tanto, esperar miles de generaciones para que una especie de bacteria se convierta en resistente: puede hacerlo mucho más rápidamente si se encuentra con otra especie que ya lo es y que le transfiere sus genes.

Puesto que no todas las bacterias son causantes de enfermedades, un problema mayor puede surgir cuando la transferencia de genes de resistencia sucede entre una bacteria inofensiva resistente y otra patogénica. Por esta razón resulta importante averiguar dónde se encuentra el repositorio de genes de resistencia en la comunidad bacteriana.

Bacterias sospechosas

Las principales sospechosas de guardar una batería de genes de resistencia a los antibióticos son las bacterias del suelo. Son ellas las que conviven con numerosas especies de hongos que intentan limitar su crecimiento con los antibióticos que producen. Para averiguar si este era el caso, un equipo de microbiólogos de la universidad de Wisconsin, en los EEUU, dirigido por la Dra. Jo Handelsman ha realizado un estudio encaminado a comparar qué tipos de genes de resistencia poseían bacterias de tres tipos de suelos: el suelo de unas islas salvajes de Alaska, nunca expuestas a antibióticos de origen humano; el de un huerto de manzanos tratado con el antibiótico estreptomicina para evitar el ataque bacteriano a los frutales; y, por último, suelo de tierras de cultivo. Los resultados han sido publicados en la revista Applied Environmental Microbiology.

Los investigadores hallaron genes de resistencia en las bacterias de los tres tipos de suelo, algunos de ellos completamente nuevos. Sin embargo, estos genes no eran los mismos que los que se encuentran en las bacterias patógenas resistentes. Además, sorprendentemente, encontraron pocos genes de resistencia a la estreptomicina en el suelo del huerto de los manzanos, así como en la flora intestinal de los trabajadores de dicho huerto. Estos genes eran, por otra parte, diferentes de los genes de resistencia a este antibiótico encontrados en las especies de bacterias que causan enfermedades.

Así pues, si bien es cierto que las bacterias del suelo poseen genes de resistencia a los antibióticos, estos no son los mismos que confieren la resistencia a las bacterias patogénicas. ¿Dónde se ocultan, pues? Algunos apuntan a que se encuentran en las bacterias que moran los intestinos de los animales domésticos y que desde allí se transfieren a las bacterias que nos atacan. Sin embargo, hasta que nuevos estudios no sean llevados a cabo para explorar esta y otras hipótesis, el misterio del origen de los genes bacterianos de resistencia a los antibióticos no será resuelto.

Vídeo en el que se explican las distintas formas de transferencias de genes entre bacterias

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