Los antibióticos son el único arsenal terapéutico contra las infecciones bacterianas. Los mismos salvaron millones de vidas y extendieron la esperanza de vida a lo largo del Siglo XX. Sin embargo, el uso excesivo e incorrecto de los mismos en la clínica y en ganadería ha seleccionado bacterias que desarrollaron la capacidad de resistir a la terapia antibiótica. La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que, en caso de no tomarse medidas que reviertan esta tendencia, en el 2050 se producirán diez millones de muertes anuales por infecciones bacterianas y se convertirá en la principal causa de mortalidad a nivel mundial.
El principal mecanismo de resistencia de las bacterias es la producción de proteínas que inactivan a los antibióticos. Estos escudos bacterianos presentan dos características: están en constante evolución -lo que les permite amoldarse a nuevos antibióticos- y pueden transmitirse fácilmente entre las distintas especies bacterianas. Sin embargo, hay proteínas que se han diseminado más ampliamente y en más tipo de bacterias, mientras que otras han quedado confinadas a algunas bacterias patógenas. NDM (la Metalo-beta-lactamasa de Nueva Delhi) se ha diseminado en todo tipo de bacterias, dando lugar a las llamadas “super bacterias”, capaces de resistir la acción de los antibióticos de última generación. En septiembre de este año se informó de un brote de resistencia en Italia debido a bacterias con NDM que causó treinta muertes.
El grupo de Alejandro Vila, investigador del CONICET en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET-UNR), descubrió recientemente un nuevo mecanismo por el cual se diseminan las proteínas causantes de la resistencia en distintos tipos de bacterias. Los resultados fueron publicados en la revista Nature Communications.
“La capacidad de diseminación de estas proteínas se ha atribuido tradicionalmente a mecanismos que favorecen la transmisión de genes entre bacterias. Nuestro trabajo revela que, en cambio, cada bacteria ‘elige y selecciona’ las proteínas que usa para volverse resistente. A pesar de poder conferir resistencia, algunas proteínas son tóxicas para ciertas bacterias, y no son adquiridas por dichos microorganismos, lo que minimiza su diseminación. En otras palabras, las bacterias se reservan el derecho de admisión y permanencia”, explica Carolina López, becaria posdoctoral del CONICET en el IBR y primera autora del trabajo.
“En contraste, la proteína NDM, que es la más diseminada entre distintas bacterias, lo ha logrado gracias a que no es tóxica a ningún tipo de bacteria. Es decir que NDM logra admisión y permanencia en todo tipo de bacterias”, expresa Lisandro González, investigador de CONICET en el IBR y codirector del trabajo. Además, en el paper los científicos demostraron que esta proteína es secretada en vesículas de membrana liberadas por diferentes bacterias. Estas vesículas son pequeñas esferas que viajan a distancia transportando biomoléculas que ayudan a la comunicación entre las bacterias y favorecen la infección bacteriana. “Las vesículas que transportan NDM pueden proteger bacterias sensibles a antibióticos, hecho que aumenta aún más la diseminación de estas enzimas”, explica González.
“Estos estudios permiten entender procesos que dan lugar a la diseminación de estas enzimas que otorgan resistencia, lo que nos permite conocer cuán extensa va a ser la diseminación de nuevas variantes de estas enzimas y nos ayuda a pensar alternativas terapéuticas que tengan como blanco las vesículas de membrana que las transportan y los sistemas que participan en la producción de las mismas en las distintas bacterias”, resume Vila, y agrega- “este nuevo paradigma en el campo de la resistencia a antibióticos es un avance en el conocimiento y abre una nueva ventana de esperanza en la terapia antibacteriana”.
Fuente: Conicet
Autora: Jimena Zoni – IBR
Referencia bibliográfica: López, C., Ayala, J. A., Bonomo, R. A., González, L. J., & Vila, A. J. (2019). Protein determinants of dissemination and host specificity of metallo-β-lactamases. Nature communications, 10(1), 1-11. https://doi.org/10.1038/s41467-019-11615-w
