Representación de un grupo de bacterias en amarillo sobre fondo negro.
Vía Wikimedia Commons.

Los avances de la medicina a través de los años se han hecho notorios y nos han dejado con cada vez más técnicas, herramientas, tratamientos y medicamentos para lidiar con las enfermedades. No obstante, el combate se da contra un mundo en constante evolución. Por esto, es natural que las alarmas sonaran cuando la idea de que bacterias mortales podrían tener más resistencia a los antibióticos de la que creíamos.

El estudio que trajo esta preocupación bajo los reflectores se publicó en noviembre del 2020, en la revista científica Microbiology Open. Detrás de su desarrollo está Jan Zrimec, el investigador de bioinformática de la Universidad de Tecnología Chalmers en Suiza.

Las bacterias mortales están “compartiendo” su resistencia a los antibióticos

La investigación de Zrimec se basó específicamente en los plásmidos de las bacterias. Estos son simplemente cápsulas de información que almacenan los datos de “defensa” de las bacterias.

Al utilizarlos, las bacterias pueden no solo desarrollar sus sistemas para ser resistentes a los antibióticos, sino que tienen la posibilidad de “compartir” sus secretos con sus compañeras. De este modo, a través de encuentros unicelulares, ocurre un intercambio de información que se traduce en el fortalecimiento de la especie bacteriana.

Pero… ¿cómo lo hacen?

Según se sabía hasta ahora, todo el proceso de intercambio ocurre con dos elementos: un código genético denominado oriT (origin‐of‐transfer) y una enzima especial que reacciona al plásmido.

Dentro del primero van almacenados los datos que son importantes para las bacterias. Por lo que el segundo elemento actúa como la herramienta con la que “abrir” el paquete de información del plásmido y copiarlo de una bacteria a otra.

En general, los oriT pueden tener diferentes secuencias genéticas que varían según el tipo de bacteria. Por ende, sus enzimas también pueden ser un poco distintas.

Debido a esto, se consideraba que para que el proceso de intercambio se diera, ambas bacterias debían tener una encima y un oriT que coincidieran. No obstante, ahora se ha visto que la resistencia a los antibióticos en bacterias mortales no se transmite solo de este modo.

Las bacterias comparten sus secretos con más facilidad de la que creíamos

Ahora, la investigación de Zrimec nos enseña que la capacidad de intercambiar información de las bacterias va mucho más allá de lo que habíamos esperado. Todo debido a que las enzimas son compatibles con variadas presentaciones de los códigos genéticos oriT. Como consecuencia, pueden acceder a mucha más información defensiva de la que imaginamos en un principio.

Para probar esto, Zrimec trabajó con más de 4.600 plásmidos que introdujo en una base de datos para calcular las posibilidades de “movilidad” de estos. Según identificó, hubo muchos más caminos de compatibilidad que los de coincidencias exactas entre oriT y enzimas.

Exactamente, sus registros reflejaron que había una posibilidad de intercambio de información al menos ocho veces más alta de la usualmente calculada.

Asimismo, aclaró que también es necesario sumar a esto el hecho de que hay al menos dos veces más plásmidos de los que esperábamos y que se encuentran en el doble de especies. Como resultado, las posibilidades de que bacterias mortales obtengan información que les dé resistencia a los antibióticos aumentan exponencialmente.

Los plásmidos no tienen tantos límites como creíamos

Finalmente, como si lo anterior fuera poco, Zrimec también comenta que identificó procesos de intercambio de plásmidos entre especies de bacterias. Hasta estos momentos, se consideraba que no había suficiente compatibilidad entre ellas como para lograr este tipo de comunicación.

No obstante, el código oriT parece tener una base genérica que le permite saltar entre especies, llevando consigo la valiosa información que les otorga la resistencia bacteriana.

Hasta acá, habíamos considerado todo tipo de factores como posibles impulsores de la resistencia a los antibióticos en las bacterias mortales. De hecho, ya en esta lista hemos colocado elementos que van desde el aire y las partículas de polvo que viajan en él, hasta las emisiones de polución y el uso de químicos en los cultivos de alimentos.

Ahora, los plásmidos vuelven a tomar protagonismo como una amenaza inesperada para nuestra salud. Esto debido a que son mucho más flexibles de lo esperado y tienen un alcance que ni siquiera reconoce las fronteras entre especies.

Con un conocimiento como este, Zrimec recomienda a la ciencia activarse con incluso más premura para desarrollar elementos con los que contrarrestar la resistencia bacteriana. Para la fecha, algunas opciones ya se han propuesto. Pero, si queremos estar a la altura del desafío que se viene, será necesario que pongamos mucho más empeño en esta área antes de que los plásmidos terminen de hacer su trabajo.

Referencia:

Multiple plasmid origin‐of‐transfer regions might aid the spread of antimicrobial resistance to human pathogens: https://doi.org/10.1002/mbo3.1129