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Las superbacterias: La realidad supera la ficción

Escrito por Bianca Yareli Román Cárdenas y Martha Isela Ramírez Díaz

En esta época en donde los personajes de las historietas o los héroes de las películas de acción describen a hombres, e incluso a seres de otros planetas con poderes o habilidades asombrosas y por lo cual son calificados como «superhéroes», no es de sorprendernos el escuchar la palabra «superbacterias». Este término es empleado para referirse a bacterias resistentes a varios tipos de antibióticos, medicamentos que se emplean para combatir las enfermedades que estas causan. Sin embargo, a diferencia de los superhéroes que son personajes de ficción, las superbacterias son tan reales que cada vez son más comunes.

Durante muchos años, los antibióticos han sido empleados para el tratamiento de enfermedades causadas por estos microorganismos. Pero, en las últimas décadas se han identificado algunas consideradas superbacterias por lo difícil de combatir con las medicinas actuales, principalmente porque los antibióticos han perdido su efectividad contra ellas.

 

Las superbacterias y nuestra salud

Las superbacterias representan un problema de salud a nivel mundial, tanto que la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha reportado hasta un 3.5 % de bacterias relacionadas con la tuberculosis que no pueden ser combatidas con los antibióticos disponibles actualmente. Por otro lado, según los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos, se estima que tan solo cada año en ese país, las bacterias resistentes a los medicamentos infectan a más de dos millones de personas y matan a por lo menos a 23 mil. De forma impactante y alarmante, la OMS estima que para el año 2050, la resistencia a antibióticos será la principal causa de muerte en el mundo.

 

 ¿Cómo surgen las superbacterias?

La resistencia a los antibióticos es casi tan antigua como los propios antibióticos, aunado a que, básicamente, cualquier bacteria puede obtener resistencia a uno o a varios antibióticos. La resistencia a antibióticos ocurre cuando las bacterias dejan de responder a los medicamentos, lo que hace más difícil el tratamiento de las infecciones, se incrementa el riesgo de propagación de enfermedades y la aparición de formas graves de estas, e incluso la muerte.

Cuando hablamos de superhéroes, en la mayoría de los casos el origen de sus «poderes» se debe a mutaciones (cambios en su material genético), o bien, a que a estos personajes se les ha donado algún objeto (anillo, piedra, etc.) que los transforma. Pues algo similar ocurre en las bacterias y resulta sumamente interesante observar que, a través de mecanismos similares a la de los superhéroes, organismos tan pequeños como las bacterias adquieren habilidades que les permiten ser resistentes.

Mutaciones en el material genético

Uno de los mecanismos más comunes para la adquisición de la resistencia bacteriana a antibióticos es a través de mutaciones en el ADN (material genético) de una bacteria sensible. Varios antibióticos actúan al unirse a moléculas de la célula bacteriana (denominadas moléculas blanco), afectando sus funciones normales y conduciendo a la detención del crecimiento o muerte de la bacteria. Por lo que, cambios en la estructura química de las moléculas blanco (generado por mutaciones) pueden impedir el reconocimiento y la unión del antibiótico, permitiendo que la bacteria continúe con su funcionamiento normal.

Por otra parte, de manera general, algunas bacterias son menos permeables que otras para el ingreso de los antibióticos, esto se debe a que poseen una membrana externa (denominadas bacterias Gram Negativas) que forma una barrera impermeable a muchos compuestos químicos, incluyendo a los antibióticos. No obstante, varios antibióticos pueden atravesar estas membranas a través de proteínas de membrana llamadas porinas que permiten un aumento en la concentración del antibiótico al interior de las bacterias y, por lo tanto, un mayor daño celular. El transporte de antibióticos al interior de las bacterias puede verse afectado por mutaciones en el ADN de una bacteria, teniendo como consecuencia la disminución en la expresión de los genes que codifican a las porinas, lo que conduce a una baja en el número de estas proteínas sintetizadas, disminuyendo así la permeabilidad de la membrana externa y la entrada de los antibióticos a la célula, lo que se manifiesta como un aumento en la resistencia a los antibióticos.

Esto implica que durante una infección bacteriana puede ocurrir un fenómeno llamado selección, en donde de una población de bacterias surgen algunas con una mutación que confiere resistencia y, por lo tanto, a pesar del tratamiento con antibiótico, estas pueden crecer y proliferar. ¡Aquí aparecen las superbacterias!

 

Adquisición de material genético para resistir antibióticos

Las bacterias sensibles a los antibióticos también pueden convertirse en resistentes cuando adquieren ADN por la transferencia de material genético proveniente de una bacteria resistente. De esta manera, las bacterias pueden adquirir mecanismos de resistencia a antibióticos y, a su vez, participar activamente en la diseminación de la resistencia entre bacterias. Los sistemas de resistencia a antibióticos adquiridos por la transferencia de genes son variados e incluyen tanto la expulsión de antibióticos como la modificación o degradación de los mismos.

Una gran cantidad de bacterias poseen sistemas que llevan a cabo la expulsión activa de compuestos que son tóxicos para ellas, donde se incluyen ciertos antibióticos. Aunque se han descrito sistemas de expulsión altamente específicos que solo expulsan un tipo de antibiótico. Estos sistemas generan la disminución de la concentración de los antibióticos en el interior de la célula, lo que impide que se generen efectos dañinos o la muerte de la bacteria. Por otra parte, la modificación de la estructura química de los antibióticos por enzimas bacterianas puede ocasionar su inactivación, ya que los cambios generados logran interferir con el reconocimiento y/o la unión con las moléculas blanco, inclusive pueden conducir a que el antibiótico sea degradado por la célula bacteriana.

¿Dónde se encuentran las superbacterias?

Las bacterias resistentes a los antibióticos pueden estar presentes en cada uno de nosotros, en animales, alimentos, plantas y medio ambiente. Cuando los antibióticos se utilizan de manera correcta pueden ayudar a destruir las bacterias que causan las enfermedades, pero sí ha sido mal empleado, por ejemplo, automedicación o no tomar el tratamiento completo, la consecuencia es grave ya que se logra no solo la muerte de una gran cantidad de bacterias sensibles, sino también la de algunas bacterias benéficas —como las esenciales en la digestión de los alimentos—, así como un impacto significativo en la selección de las bacterias resistentes o superbacterias, las cuales prosperan ante este ataque y se propagan,  incluso transfieren sus genes de resistencia a otras bacterias.

Si bien es cierto que las superbacterias representan un problema de salud en el mundo, en años recientes se ha constituido una alianza mundial para la investigación y desarrollo de antibióticos, iniciativa conjunta con la OMS, que tiene por objeto elaborar y distribuir nuevos tratamientos contra las bacterias resistentes identificadas actualmente, sobre todo de aquellas que representan una mayor amenaza para la salud humana.

 

El COVID-19 y las superbacterias

Aunque todavía es demasiado pronto para evaluar su impacto total, hoy en día, la pandemia por COVID-19 ha revolucionado al mundo entero en muchos ámbitos, que van desde el social, económico y educativo, hasta el psicológico y el de salud pública, ya que trajo consigo nuevos desafíos en la resistencia bacteriana. Estudios realizados en distintos centros hospitalarios revelaron la elevación en la tasa de prescripción de antibióticos en pacientes con COVID-19 ya que, aunque los antibióticos no tratan virus como el SARS-CoV-2 (causante de la enfermedad de COVID-19), los pacientes con COVID-19 o con cualquier tipo de virus de la gripe se vuelven susceptibles a contraer una infección bacteriana secundaria, lo que conlleva al uso de antibióticos. Se ha sugerido que una consecuencia potencial de la pandemia por COVID-19, es la propagación a largo plazo de la resistencia a los antimicrobianos en el entorno de cuidados agudos como resultado de una mayor exposición del paciente a los antibióticos, a menudo utilizados de manera subóptima o inapropiada, lo que podría ocasionar un aumento en la aparición de superbacterias.

No obstante, en el panorama descrito con relación a las superbacterias, existe el potencial de ayudar para que los antibióticos empleados en la actualidad sigan siendo eficaces al hacer uso correcto de los mismos y tomarlos solo cuando sean prescritos y necesarios.

Para Saber más:

González-Bello C. (17 de noviembre de 2020). «La resistencia bacteriana a los antibióticos se agrava por la covid-19». The Conversation. https://theconversation.com/la-resistencia-bacteriana-a-los-antibioticos-se-agrava-por-la-covid-19-149659

 

National Institutes of Health. (Febrero de 2014). «Temas de Salud: Detengamos la Propagación de las Superbacterias». https://salud.nih.gov/articulo/detengamos-la-propagacion-de-las-superbacterias/

 

Organización Mundial de la Salud. (13 de octubre de 2020). «Resistencia a los antimicrobianos». https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance

 

Bianca Yareli Román Cárdenas. Estudiante del Programa de Maestría en Ciencias en Biología Experimental, Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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Martha Isela Ramírez Díaz. Profesora-Investigadora del Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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