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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

Contra la pesadilla de las bacterias durmientes

Bacterias durmientes - Quilo de Ciencia podcast - Cienciaes.com

Las infecciones crónicas constituyen un importante problema de salud pública, ya que no son fácilmente controladas con el uso de antibióticos. No obstante, resulta sorprendente que estas infecciones no sean normalmente causadas por bacterias resistentes a estos fármacos, sino por bacterias sensibles a los mismos. ¿Tiene esto alguna explicación?

Claro que sí y, como siempre, es la investigación científica la que la ha encontrado. Resulta que algunas bacterias no solo son resistentes a los antibióticos sino también tolerantes a los mismos. Me explico. La resistencia a los antibióticos proviene de la puesta en marcha por parte de las bacterias de mecanismos activos contra ellos. El antibiótico puede ser rápidamente expulsado al exterior de la bacteria antes de que tenga tiempo de actuar, o puede ser degradado o inactivado por un enzima que lo ataca. Esto es resistencia.

Pero esta no es la única manera con la que las bacterias se defienden de la acción de los antibióticos. En la población bacteriana se generan bacterias llamadas “persistentes”. Estas bacterias adquieren un estado durmiente, en el que no se reproducen y en el que, por esta razón, los antibióticos no las afectan, al encontrarse los mecanismos moleculares blanco de la acción de estas sustancias en un estado como de hibernación. Vamos, a la bacteria persistente le importa un comino el antibiótico: es inmune a su actividad, tolerante a su presencia. Cuando el antibiótico ha desaparecido del medio exterior (por secreción en la orina, metabolismo, etc.), algunas de las bacterias persistentes pueden “despertarse”, comenzar a reproducirse de nuevo y reactivar la infección, razón por la que esta resulta crónica, una verdadera pesadilla para quienes la sufren. La persistencia puede considerarse una estrategia de supervivencia bacteriana frente a la presencia de antibióticos u otras sustancias que podrían acabar con toda la población.

Las bacterias persistentes fueron descubiertas allá por el año 1944 por Joseph Bigger, quien comprobó que una pequeña población (de 1 en 10.000 a 1 en 1.000.000) de Staphyloccocus aureus –bacteria que causa infecciones de la piel, respiratorias y envenenamiento alimenticio– sobrevivía una y otra vez al tratamiento con penicilina. Investigaciones muy recientes han descubierto que las bacterias persistentes explican la tolerancia a los antibióticos en una variedad de enfermedades infecciosas, que incluyen infecciones del corazón, de los huesos y de las encías, entre otras.

MANERAS DE PERSISTIR

Por esta razón, se ha investigado el mecanismo molecular por el cual las bacterias adquieren el estado de persistencia, con la esperanza de que, una vez comprendido este, sería posible desarrollar fármacos que impidieran su funcionamiento. Desafortunadamente, lo que se ha descubierto indica que las bacterias utilizan una multitud de maneras de adquirir el estado durmiente, por lo que es imposible impedirlas todas a la vez mediante tratamientos farmacológicos. Si queremos acabar con las bacterias persistentes no parece haber otra manera que matarlas de forma que dependa de su estado durmiente, y no de cómo llegan a él.

La investigación reciente ha ido generando nuevos antibióticos que atacan a diversos mecanismos moleculares bacterianos. Uno de ellos es el reciclado de las proteínas viejas o inservibles, que deben ser eliminadas y reutilizadas de manera eficaz o de otra manera la bacteria no sobrevive. Una nueva clase de antibióticos, llamada ADEP, actúa acelerando la maquinaria de reciclado de las proteínas bacterianas y se ha revelado muy eficaz para matarlas. Tras la aceleración de esta maquinaria, las proteínas bacterianas dañadas, pero también muchas sanas, son muy rápidamente degradadas, lo que acaba con la vida de las bacterias. No obstante, –se pensó– posiblemente una pequeña población de bacterias persistentes sobrevivirá a la acción de este tipo de antibióticos, como sucede con los demás.

Pero las bacterias durmientes, puesto que están vivas, tienen también activo este mecanismo de reciclaje proteico, que es particularmente importante para ellas, ya que en su estado durmiente necesitan reutilizar con gran eficacia las proteínas que han fabricado. Por esta razón, bien podría suceder que estos antibióticos no solo maten a las bacterias en estado activo de reproducción, sino también a las bacterias durmientes.

Para comprobarlo, un nutrido grupo internacional de investigadores aborda el estudio de esta posibilidad. Sus descubrimientos, publicados en paginas prominentes de la revista Nature del pasado 21 de noviembre, indican que el antibiótico llamado ADEP4 es particularmente eficaz para acabar con las bacterias persistentes, sobre todo si se utiliza en combinación con antibióticos convencionales. Con él, los investigadores fueron capaces de vencer infecciones crónicas profundamente establecidas en los muslos de ratones de laboratorio, que no podían ser erradicadas de otro modo.

Aunque estos estudios abren la puerta al desarrollo de nuevos protocolos de tratamiento más eficaces de las infecciones crónicas, la batalla contra ellas no está definitivamente ganada. Es posible que el empleo de estos nuevos antibióticos genere cepas de bacterias resistentes a los mismos. De todas formas, por lo que se conoce, si se generan bacterias resistentes, que necesariamente contarán con mecanismos de reciclaje proteico menos eficaces que el normal, estas no serán tan virulentas y no podrán escapar tan fácilmente a la acción del sistema inmune. Esperemos que los científicos estén en lo cierto, lo que permitirá salvar y mejorar la vida de millones de personas.

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