Representación de un grupo de bacterias.
Vía Pixabay.

Estudios recientes nos han señalado que organismos como las bacterias están desarrollando cada vez con más rapidez formas de evadir los efectos de los antibióticos. Sin embargo, hasta el momento, se creía que teníamos delimitadas todas las formas en las que esta resistencia bacteriana se manifestaba.

Ahora, una investigación publicada en el Nature Physics nos ha mostrado de las bacterias han seguido desarrollando nuevas estrategias. Para lograrlo, los investigadores Shiladitya Banerjee, Klevin Lo, Nikola Ojkic, Roisin Stephens, Norbert F. Scherer y Aaron R. Dinner estudiaron las células de la bacteria Caulobacter crescentus.

La investigación, a cargo de los profesionales de la Universidad Carnegie Mellon, de la Universidad de Chicago y del University College London, consistió básicamente en un experimento que midió el comportamiento de las bacterias antes, durante y después de su exposición a un antibiótico de amplio espectro.

El nacimiento de una nueva modalidad de resistencia bacteriana

Dentro del estudio, se expuso a un grupo de C. crescentus al antibiótico cloranfenicol. Luego de esto, los investigadores compararon el crecimiento y multiplicación de las bacterias que habían sido dejadas a sus anchas, con el de las que se encontraron con el químico.

Como se esperaría, en una primera instancia la velocidad de reproducción y crecimiento de las C. crescentus fue en descenso. No obstante, cuando se alcanzó la décima generación de su línea, los números comenzaron a subir de nuevo.

Acá se empezó a notar que las bacterias parecían ser capaces de evitar los avances de los antibióticos. Sin embargo, los métodos que utilizaron para hacerlo no fueron de la mano con lo que los científicos esperaban. Esto ya que se estaban comportando de una forma nunca antes registrada.

Las bacterias aprendieron a evadir los antibióticos al cambiar su forma

Específicamente, la nueva conducta de las bacterias les permitía evitar los antibióticos al cambiar su forma. Los usuales tubos alargados que caracterizan a la C. crescentus tomaban forma de “C” luego de pasar variadas generaciones.

Representación de dos casos con bacterias, la primera en su estado natural y la segunda curvada en forma de C para evitar el ataque de los antibióticos.
Crecimiento natural del Caulobacter crescentus vs. cambios a forma de “C” cuando esta se expone a un antibiótico. / Crédito: Shiladitya Banerjee.

De esta forma, eran capaces de evitar que el cloranfenicol atacara con tanta fuerza su estructura. Incluso, gracias a este cambio, sus niveles de crecimiento y multiplicación subieron lo suficiente como para llegar a sus valores pre-antibiótico.

Un nuevo método de protección tan sencillo como problemático

Para el 2019, otros estudios dieron evidencias de la existencia de una nueva técnica usada por las bacterias para evitar los antibióticos. Con ella, los patógenos cambiaban su forma y estructura de su pared celular para asemejarse más a las células sanguíneas. De este modo, lograban dejar de ser blancos directos.

Ahora, esta metodología requería un poco más de esfuerzo por parte de la bacteria. Pero los descubrimientos de este 2021 señalan que han encontrado una forma de seguir evitando el antibiótico, sin tener que variar demasiado su estructura.

Es gracias a esto que entonces el C. crescentus toma forma de “C” mientras que sus paredes celulares siguen intactas. De esta forma, pocas generaciones después de que se remueve el antibiótico, la bacteria puede incluso regresar a su forma original. Con esto, el patógeno consigue una forma sencilla de escapar de las amenazas y nos deja a nosotros con todo un nuevo problema que debemos resolver para evitar la resistencia bacteriana.

Referencia:

Mechanical feedback promotes bacterial adaptation to antibiotics: https://doi.org/10.1038/s41567-020-01079-x