Las bacterias que son
susceptibles a los antibióticos pueden sobrevivir cuando hay suficientes células
resistentes alrededor de ellas que están expresando un factor de desactivación de
antibióticos. Esta nueva forma en cómo el contexto microbiano puede comprometer
la terapia con antibióticos fue publicada por un equipo de microbiólogos de la
Universidad de Groningen, junto con colegas de San Diego, en la revista PLoS
Biology.
El artículo completo se
resume muy bien en un video corto de un experimento crucial en el estudio.
Vemos bacterias Staphylococco, que han sido etiquetados con una proteína
fluorescente verde, que expresa un gen de resistencia para el antibiótico
cloranfenicol. Junto a ellos se encuentran las bacterias negras de
Streptococcus pneumoniae que no tienen el gen de resistencia. En un medio que
contiene el antibiótico, las células verdes comienzan a crecer y dividirse
mientras que las células negras no resistentes no lo hacen. Después de un
tiempo, las células negras individuales se comienzan a dividir e incluso
superan a sus compañeros verdes.
¿Qué está pasando aquí? El
microbiólogo Robin Sorg, primer autor del artículo, explica: "Las células
resistentes toman el cloranfenicol y lo desactivan. En un determinado punto, la
concentración en el medio de crecimiento cae por debajo de un nivel crítico y
las células no resistentes comienzan a crecer. Algo como esto se ha visto
antes. Las células con resistencia a la penicilina pueden secretar enzimas
beta-lactamasas que descomponen el antibiótico. Pero en nuestro caso, el
antibiótico se desactiva dentro de las células resistentes.
Lapso
de tiempo
El descubrimiento se realizó
mediante microscopía de lapso de tiempo, y se confirmó con modelos computacionales
y un modelo de neumonía en ratón. 'En los ratones, observamos que las bacterias
Streptococcus pneumoniae susceptibles sobreviven al tratamiento con
cloranfenicol cuando los animales están co-infectados con bacterias
resistentes'. Además, los resultados excluyeron una transferencia del gen de
resistencia. Los datos están en línea con la evidencia anecdótica de la
clínica, donde las bacterias susceptibles a los antibióticos se cultivan a
veces en pacientes que fueron tratados sin éxito con antibióticos. Sorg: “Esto
siempre dejaba preplejos a los médicos”. Nuestro trabajo podría proporcionar
una explicación posible.
Las bacterias muy
susceptibles pueden sobrevivir más tiempo cuando las bacterias resistentes están
presentes, e incluso compiten con ellas. ¿Qué significa esto para la
propagación de la resistencia a los antibióticos? "Es complicado",
dice Sorg. "Sabemos que el uso de antibióticos resulta en la selección de
la resistencia. Sin embargo, no entendemos completamente los procesos, ni por
qué la resistencia a los antibióticos puede desarrollarse tan rápidamente.
Estudios de células únicas como los nuestros ayudan a rellenar algunos de estos
detalles.
Metabolismo
Una cosa que debe ser
observada es que las células susceptibles en el experimento dejan de crecer,
pero no mueren. "Muchos mecanismos de muerte inducidos por antibióticos
dependen de las células en división, o al menos en las células con un
metabolismo activo". Lo que no mata a las células tal vez no las haga más
fuertes, pero ciertamente les da tiempo para recoger genes de resistencia de su
entorno.
Este conocimiento puede
ayudar a los médicos cuando se trata a un paciente con antibióticos.
"Sabemos que debemos usar estas drogas con discreción, pero es posible que
tengamos que ser aún más cuidadosos de lo que pensábamos". Sorg bosqueja
un enfoque de medicina personalizada, en el que se comprueban los genes de
resistencia de los microbios no patógenos presentes en un paciente.
Para prevenir la aparición
de resistencia en microorganismos no patógenos, es importante, por supuesto,
utilizar los antibióticos con la mayor moderación posible. Y tal vez un día,
cuando nuestra comprensión de los mecanismos responsables de la propagación de
la resistencia a los antibióticos sea más completa, podemos encontrar una
manera de detenerla.
Fuente:
Robin A. Sorg, Leo Lin, G. Sander van Doorn, Moritz
Sorg, Joshua Olson, Victor Nizet, and Jan-Willem Veening. Collective Resistance
in Microbial Communities by Intracellular Antibiotic Deactivation. PLOS
Biology, 27 December 2016 DOI: 10.1371/journal.pbio.2000631
