La resistencia a los antimicrobianos se presenta como uno de los grandes problemas de salud pública a nivel global. La falta de innovación en el desarrollo de nuevos medicamentos y el aumento de las bacterias multirresistentes plantean un escenario preocupante en el que las enfermedades que ahora sí son tratables podrían convertirse en mortales en un corto espacio de tiempo.
En este sentido un reciente estudio realizado por investigadores del Imperial College de Londres ha descubierto nuevos detalles sobre como las bacterias se conectan para intercambiar ADN y mejorar así su capacidad para resistir a los antibióticos. Los resultados de su trabajo han sido publicados en la revista Nature Microbiology.
Una de las principales formas a través de las que las bacterias dañinas adquieren resistencia a los antibióticos es mediante el proceso por el que reciben ADN de otras bacterias que ya han desarrollado esa resistencia. Este proceso recibe el nombre de “conjugación” y que los autores de la investigación definen como “sexo bacteriano”.
Una revisión de la situación sobre la resistencia a los antimicrobianos encargada por el Gobierno de Reino Unido estima que, para 2050, 10 millones de muertes podrían atribuirse a la infección por bacterias que han desarrollado resistencia a los tratamientos actuales. Razón por la que mejorar la base molecular del proceso de conjugación podría permitir el desarrollo de nuevos enfoques que reduzcan la velocidad a la que se generar las referidas resistencias.
“La propagación de la resistencia a los antimicrobianos es un problema agudo que afecta a la salud en todo el mundo. necesitamos con urgencia nuevas herramientas para combatirlo”
Lo cierto es que el proceso de conjugación no es nuevo. Este fue descubierto en la década de 1940. Desde entonces se han realizado numerosas investigaciones para mostrar cómo dos células bacterianas se ponen en contacto entre sí para intercambiar material genético. Sin embargo, hasta ahora se desconocía el mecanismo por el cual las bacterias donantes y receptoras establecen los vínculos íntimos que posibilitan la transmisión eficiente de ADN.
Los hallazgos podrían ayudar a los científicos en la predicción de la propagación de la resistencia emergente entre los patógenos bacterianos, ya que muestra por qué algunos paquetes de ADN, denominados como “plásmidos”, se encuentran en una serie de especies bacterianas específicas.
Los plásmidos son paquetes de ADN localizados en el interior de las células bacterianas, pero que se replican por separado del ADN cromosómico principal. Estos contienen una pequeña cantidad de genes que pueden codificar ciertas funciones, incluida la resistencia a los antimicrobianos.
“Comprender y, en última instancia, interrumpir el proceso por el cual las bacterias comparten sus habilidades para evadir los antibióticos contribuirá en gran medida a ayudar a detener la propagación de las resistencias”
El equipo de investigadores descubrió que durante el proceso de conjugación una proteína de la bacteria donante, denominada “TraN”, actúa como un tapón para unirse a un receptor único situado en la membrana externa, a modo de enchufe, en la bacteria receptora. Los plásmidos que se comparten mediante conjugación expresan una de las cuatro variantes de la proteína TraN, y cada variante se une a un receptor específico de la membrana externa en la bacteria receptora, lo que permite una transferencia eficaz de plásmidos de una célula a otra.
“La propagación de la resistencia a los antimicrobianos es un problema agudo que afecta a la salud en todo el mundo. necesitamos con urgencia nuevas herramientas para combatirlo”, expresa Gad Frankel profesor del Departamento de Ciencias de la Vida y del Centro MRC de Bacteriología Molecular e Infecciones del Imperial.
“Comprender y, en última instancia, interrumpir el proceso por el cual las bacterias comparten sus habilidades para evadir los antibióticos contribuirá en gran medida a ayudar a detener la propagación de las resistencias”.
“Estos emparejamientos de proteína y receptor explican la especificidad de la especie de conjugación. Usando conjuntos de datos de plásmidos de Enterobacteriaceae, una familia de bacterias que incluye Salmonella y E.coli, mostramos cómo nuestra clasificación refleja la distribución real de plásmidos de resistencia”, afirma el primer autor del estudio Wen Wen Low, del Departamento de Ciencias de la Vida y el Centro MRC de Microbiología Molecular e Infecciones del Imperial.