El problema de salud que causará 10 millones de muertes en 2050 si no se remedia

El problema de salud que causará 10 millones de muertes en 2050 si no se remedia

Pasteur dijo que la suerte favorece solo a las mentes preparadas (el azar favorece solo a las mentes preparadas). Quizás por eso cuando, a su regreso de vacaciones, Alexander Fleming descubrió que un hongo había contaminado sus cultivos con estafilococos, no se conformó sin más. En lugar de tirarlos a la basura, observó que cerca del hongo las colonias de estafilococos estaban muertas.

Esta observación condujo al descubrimiento de la penicilina, que marcó el comienzo de la era de los antibióticos. Y créanme si les digo que los que vivimos en esta época somos privilegiados en la historia de nuestra especie.

Los antibióticos son sustancias con la extraordinaria capacidad de matar bacterias sin dañar al paciente infectado. Probablemente, junto con las vacunas, sean uno de los los avances científicos más importantes En medicina.

Las bacterias volverán a ser la principal causa de muerte para la humanidad

Antes de la era de los antibióticos, las infecciones bacterianas eran la principal causa de muerte en el planeta. Es por eso que enfermedades como peste, tuberculosis, lepra o cólera son parte integral de nuestra historia. Pareció terminar cuando los antibióticos irrumpieron en la escena.

Pero no fue tan simple. El primero en darse cuenta fue el propio Fleming. En 1945, en su discurso de ganador del Premio Nobel, advirtió que el uso inadecuado de estas moléculas podría seleccionar bacterias resistentes. Sin embargo, durante las primeras décadas de la era de los antibióticos, se descubrieron multitud de nuevas moléculas y los tratamientos funcionaron sin problemas. Entonces los antibióticos se usaron de manera imprudente y en cantidades masivas.

Hoy las cosas han cambiado mucho. No hemos encontrado ningún antibiótico nuevo en décadas, y las bacterias multirresistentes (que son resistentes a varias familias de antibióticos diferentes) son nuestro pan de cada día en los hospitales. De hecho, en 2014 se calculó que la resistencia a los antibióticos causa 700.000 muertes al año y que este número se convertiría en 10 millones de muertes cada año para 2050.

Si no logramos frenar la resistencia, las bacterias volverán a ser la principal causa de muerte de la humanidad y la predicción de Louis Pasteur que los microbios tendrán la última palabraSeñores, los gérmenes tienen la última palabra).

El error de subestimar las bacterias

¿Cómo es que no sabemos predecir la aparición de multirresistencia y la pérdida de eficacia de nuestros tratamientos? Bueno, básicamente porque subestimamos la capacidad de evolucionar que tienen las bacterias.

Lejos del simple modelo de mutación y selección que se creía a principios del siglo XX. reinó el surgimiento de la resistencia, Las bacterias tienen estrategias mucho más poderosas para superar situaciones adversas.

Uno de ellos es el transferencia de genes horizontal, lo que provoca que bacterias de diferentes especies intercambien ADN que les puede ser de utilidad. Esto vincula todas las bacterias que enfrentan una amenaza (como las de nuestros hospitales cuando se tratan con antibióticos) con soluciones de otros microorganismos de cualquier otro lugar del planeta.

La otra estrategia que no pudimos predecir es la existencia de un acelerador evolutivo en bacterias llamado integron. Integron es una plataforma genética que permite a las bacterias capturar genes que proporcionan nuevas funciones, actuando como recuerdos que almacenan funciones útiles para las bacterias. Una de las claves del integron es que los genes que fueron útiles en un momento dado, pero que no lo son, se expresan muy poco. En otras palabras, representan un bajo gasto energético para las bacterias.

Esto es fundamental porque una de las razones por las que pensamos que las bacterias nunca serían multirresistentes es que creemos que la resistencia tendría un alto costo energético. Integron lo resuelve expresando pequeños genes que no te interesan.

Sin embargo, esta situación no es estática: si las bacterias son atacadas por antibióticos, el integrón se activa y reordena sus genes para encontrar el gen de resistencia. al antibiótico que ahora la matará.

En definitiva, el integrón es como una memoria bacteriana que permite aprender nuevas funciones, reducir el gasto energético cuando estas funciones no se utilizan y recordarlas cuando se necesitan de nuevo.

Esto nos llevó a solicitar la teoría que integron contribuye a la adaptación de las bacterias a la demanda.

Integron en acción

En nuestro último trabajo, investigadores de las universidades de Oxford y Complutense de Madrid pudieron ver el integron en acción y confirmar esta teoría. Para esto tenemos construir dos integrones que son casi idénticos en bacterias patógenas Pseudomonas aeruginosa (una bacteria que causa infecciones respiratorias).

Ambos integrones tienen tres genes de resistencia en el mismo orden, por lo que el último gen no confiere resistencia a la gentamicina porque está pobremente expresado (pero si se coloca en la primera posición del integrón, este gen conferiría una resistencia). La única diferencia entre los dos integrones es que en uno de ellos no funciona integrase. La integrasa es precisamente la proteína encargada de capturar y reorganizar los genes integrones.

Utilizando dos bacterias idénticas a excepción del gen de la integrasa – en una funciona el integrón y en la otra no – es posible comparar la capacidad de Desarrollar resistencias proporcionadas por un integron.

Para ello, en el laboratorio forzamos varias poblaciones de estas dos bacterias crecen en concentraciones crecientes de este antibiótico. Así, podemos evaluar su capacidad adaptativa midiendo el número de poblaciones que sobreviven y el número de poblaciones que se extinguen cuando aumenta la concentración del antibiótico.

Además, hemos secuenciado los genomas de las poblaciones a bajas concentraciones de antibiótico y a muy altas concentraciones.

Lo que nuestros experimentos demuestran claramente es que cuando integron funciona, permite que más poblaciones sobrevivan a altas concentraciones del antibiótico que cuando no lo hace. La secuenciación ha demostrado que al comienzo de esta carrera evolutiva, el integrón reordena aleatoriamente sus genes de resistencia, generando variabilidad genética muy rápidamente. Y sobre esta variabilidad se puede actuar selección de antibióticos.

Esto es esencial en concentraciones más altas en las que encontramos exclusivamente bacterias que han movido el gen de resistencia a la gentamicina a la primera posición del integrón y han alcanzado aumenta así tu resistencia.

En el futuro, nuestra investigación ayudará a diseñar intervenciones que disminuyan la resistencia y nos ayuden a reducir la velocidad. esta pandemia silenciosa.

José Antonio Escudero, profesor e investigador en microbiología, Universidad Complutense de Madrid.

Este artículo fue publicado originalmente en La conversación. Lea el original.

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