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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

El antibiótico irresistible

Antibiótico irresistible - Quilo de Ciencia podcast - CienciaEs.com

La OMS ha advertido que la resistencia a los antibióticos es una seria amenaza

El problema de la resistencia bacteriana frente a los antibióticos sigue aumentando en gravedad. Es acuciante la necesidad de descubrir o inventar nuevos antibióticos que suplan a aquellos que la evolución bacteriana durante el siglo XX y lo que va del XXI ha convertido en ineficaces.

La investigación sobre nuevos antibióticos es costosa, y en el mundo en el que estamos encerrados suele llevarse a cabo solo cuando el mercado lo aconseja. Por desgracia, en este caso los consejos del mercado vienen en forma de vidas truncadas. Cada vez se pierden más vidas por culpa de la creciente ineficacia de los antibióticos tradicionales. Estamos por ello inmersos en una crisis silenciosa, pero no menos importante que la ruidosa, una crisis mundial de salud pública. La Organización Mundial de la Salud ha advertido oficialmente que la resistencia a los antibióticos es una seria amenaza ya presente en todas las regiones del mundo y con el potencial de afectar a todos, no importa la edad o el país de residencia. El problema, de hecho, parece finalmente haber alcanzado la importancia suficiente como para hacer rentable su resolución y ganar así dinero, tal vez salvando, de paso, alguna vida colateral.

El descubrimiento de los antibióticos ha tenido un impacto sobre la salud tal vez solo comparable al de las vacunas. Como sabemos, el primer antibiótico que se descubrió fue la penicilina, introducida en el mercado sobre los años 40 del siglo pasado, junto con la estreptomicina. Estos antibióticos permitieron la cura de muchas enfermedades prevalentes en la época. No obstante, frente al ataque que los antibióticos supusieron para las bacterias, estas contraatacaron mediante la adquisición y expansión en sus poblaciones de genes de resistencia, los cuales producen enzimas que degradan a los antibióticos o los expulsan con rapidez del interior de la célula bacteriana. Estos genes provenían de aquellos que ciertas bacterias ya habían desarrollado durante cientos de millones de años de guerra evolutiva entre ellas mismas o con otros organismos, como los hongos. Por ello, pronto se vio la necesidad de ir descubriendo nuevos antibióticos que suplieran a los que ya no resultaban eficaces.

La manera en que se abordó el problema fue intentar cultivar microorganismos en el laboratorio y explorar si algunos producían sustancias capaces de disminuir el crecimiento de las bacterias o matarlas. Debido a que solo el 1% de las especies de microorganismos puede ser cultivado en el laboratorio, este método alcanzó su límite allá por la década de 1960. A partir de esos años la obtención de nuevos antibióticos se abordó por métodos de síntesis química, es decir, se pretendió inventarlos más que descubrirlos, aunque la invención se basaba muchas veces en modificaciones de la estructura química de antibióticos conocidos que pudieran soslayar la resistencia bacteriana. Esta estrategia, sin embargo, no ha tenido demasiado éxito, y no ha generado tantos nuevos antibióticos como era esperable y hubiera sido deseable.

Bacterias iChip

Las compañías y laboratorios que, a pesar de los costes y riesgos que supone que un nuevo antibiótico resulte inservible tras la adquisición de resistencia por las bacterias, dedican recursos para descubrir nuevos antibióticos se centran hoy en otros métodos. Uno de ellos, llamado metagenómica, consiste en aislar los genes de microorganismos del suelo, no cultivables en el laboratorio, e introducirlos en organismos cultivables, con la esperanza de conseguir así identificar algunos genes que produzcan antibióticos.

Otros métodos han intentado el desarrollo de nuevas fórmulas para conseguir cultivar en el laboratorio una mayor cantidad de especies de microorganismos. Una de estas fórmulas condujo en 2009 a la invención de lo que se llamó el iChip, basado en cientos de cámaras de difusión muy pequeñas en las que solo crece una especie de microorganismo y que intentan imitar las condiciones por las que estos reciben por difusión los factores que permiten su crecimiento en la Naturaleza.

Utilizando esta última tecnología, investigadores de la empresa Novobiotics Pharmaceuticals y la Universidad Northeastern, de Boston, EEUU, son capaces de cultivar alrededor de 10.000 especies de bacterias anteriormente incultivables y analizar la producción de sustancias que pudieran ser útiles como antibióticos. Una sustancia prometedora, producida por una bacteria de tipo Gram negativa del suelo, fue capaz de inhibir el crecimiento de la bacteria Gram positiva Staphylococcus aureus, que causa infecciones de la piel o respiratorias, así como envenenamiento alimenticio. Recordemos que las bacterias Gram positivas y negativas se diferencian en la estructura molecular de su pared bacteriana, la cual permite encerrar en su interior los componentes y procesos de la vida, por lo que resulta fundamental para su supervivencia.

Los científicos bautizan a este nuevo antibiótico con el nombre de teixobactina. Los estudios que realizan con él indican que posee actividad contra las bacterias Gram positivas en general. Precisamente, su modo de actuación parece afectar a la formación de la pared bacteriana de este tipo de bacterias.

La administración de este antibiótico a ratones les ayudó a vencer infecciones por S. aureus o Streptococcus penumoniae sin efectos secundarios aparentes. Además, los esfuerzos por identificar alguna cepa de estas bacterias que pudiera ser ya resistente no dieron resultado, lo que indica que las bacterias no pueden desarrollar fácilmente resistencia frente a él.

Estos resultados, publicados en la revista Nature, permiten albergar esperanzas de que las bacterias no van a ganar la guerra frente a la ingeniosidad humana, sobre todo si usamos los antibióticos con sabiduría y responsabilidad.

Referencia: Ling LL, Schneider T, Peoples AJ, Spoering AL, Engels I, Conlon BP et al. “A new antibiotic kills pathogens without detectable resistance”. Nature 517, 455–459, (22 January 2015).

Referencia

The Domestication Syndrome” in Mammals: A Unified Explanation Based on Neural Crest Cell Behavior and Genetics. Adam S. Wilkins, Richard W. Wrangham and W. Tecumseh Fitch. Genetics (2014), Vol. 197, 795–808.

Obras de divulgación de Jorge Laborda

Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VI. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VII. Jorge Laborda

Circunstancias encadenadas. Ed. Lulu

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Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

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