Las bacterias que se vuelven resistentes a los antibióticos mostraron ser expertas en desarrollar nuevas estrategias para evitar ser eliminadas, lo que genera una de las preocupaciones más grandes a nivel de salud global. De hecho, la Organización Mundial de la Salud (OMS) reveló que, por año, cerca de 11 millones de personas fallecen por sepsis bacterianas.

Una de las bacterias que se volvió resistente es la Pseudomonas aeruginosa, la cual se encuentra naturalmente en el suelo y el agua, aunque también en hospitales, residencias de ancianos, centros de atención primaria, entre otros espacios en donde hay personas con sistemas inmunitarios debilitados.

Desde la Universidad del Sur de Dinamarca, se descubrió un mecanismo que reduce la formación de una densa capa en la superficie de estas bacterias. Esta formación de esta capa es una poderosa táctica de estos microorganismos en donde forman una especie de escudo para no ser atacados por los antibióticos. Los resultados fueron publicados en Microbiology Spectrum.

Una capa protectora de la bacteria

Según explicaron los expertos, la bacteria detecta que está en contacto con una superficie adecuada, o que hay una alta densidad bacteriana en el entorno, por lo que empieza a fabricar una gran cantidad de material polisacárido de biopelícula y a transportarlo por fuera de la célula.

Posteriormente, produce una capa gruesa por fuera de las células, la cual mezcla y adhiere firmemente a las bacterias entre sí y a la superficie. La densidad de este material ralentiza la difusión de los antibióticos, por lo que sólo entran en contacto con las células en forma gradual y, a veces, no llegan a alcanzar una concentración suficiente como para acabar con estos microorganismos.

En otras palabras, “este biofilm es tan espeso y pegajoso que el antibiótico no logra penetrar ni alcanzar su objetivo en el interior de la célula”, subrayaron.

Acabar con este material

Para comenzar a trabajar en pos de destruir este material con el que se protege la propia bacteria, los investigadores daneses trabajaron con tres genes recientemente descubiertos. Se trata de PA1371-1372, PA2732 y PA2735, los cuales están en una cepa de P. Aeruginosa cultivada en laboratorio.

Tras aumentar la expresión de estos genes, los científicos observaron una fuerte reducción de la biopelícula. El sistema afectado por los genes forma parte del genoma central de P. Aeruginosa, por lo que se encuentra universalmente en todas las cepas de esta especie bacteriana secuenciadas hasta el momento.

"Al formar parte del genoma central de la bacteria, este mecanismo se ha encontrado en todas las variantes investigadas del microorganismo, incluida una gran variedad de cepas aisladas de pacientes. Por lo tanto, hay razones para creer que la reducción de la biopelícula mediante este método podría ser eficaz en todas las cepas conocidas de P. Aeruginosa", explicaron.

Las bacterias pueden evolucionar individualmente y mutar de forma rápida y constante cuando están bajo presión. No es raro que los pacientes infectados por una variante de P. Aeruginosa respondan bien inicialmente al tratamiento antibiótico, pero luego se vuelvan resistentes a medida que los microorganismos desarrollan resistencia durante el tratamiento. Sin embargo, si bien las cepas mutan, su genoma central común no cambia.

Tensionar la membrana celular 

En sus experimentos, los investigadores activaron el sistema reductor de las biopelículas mediante la sobreexpresión de genes. Pero además descubrieron que el mecanismo se estimula de forma natural por el estrés de la pared celular.

“Hemos descubierto también que la tensión de la membrana de las células induce la activación de la expresión de los genes, y que esto reduce de manera natural la capa protectora de las bacterias, aunque todavía no sabemos exactamente cómo”, indicaron.

En el futuro, “nos gustaría buscar métodos farmacológicos para inducir la activación de los genes de forma aún más eficaz, o quizás aumentar la actividad de los productos génicos, para intentar conseguir el mismo efecto".

Según los expertos, por el momento, los fármacos dirigidos a la membrana celular no se utilizan de manera rutinaria contra P. Aeruginosa, pero tal vez podrían empezar a usarse como aditivos para reducir la producción de biopelícula y mejorar el acceso de los antibióticos a las células.

Tal vez, concluyeron, “estos aditivos podrían incluirse como ‘antibióticos auxiliares’. Por ejemplo, incorporados a dispositivos médicos o a vendajes, y así resultar útiles por sus propiedades antibiopelícula contra las infecciones por P. aeruginosa. De esta forma, se podría ayudar a los antibióticos ‘de referencia’ a hacer mejor su trabajo en beneficio de los pacientes”.

 

Fuente: SINC.