Bacterias voraces, una solución a la contaminación por antibióticos

Uno de los problemas más graves a los que se enfrenta la medicina moderna es la resistencia de las bacterias a los tratamientos con antibióticos. Su popularización hace que se tomen en ocasiones sin control médico, haciendo que las bacterias causantes de enfermedades que resisten el envite, muten y se multipliquen. Pero, a veces tomamos antibióticos sin quererlo. Suelos, aguas y alimentos pueden contener restos de antibióticos, en lo que es una de las contaminaciones más silenciosas que existen.

Ahora, un estudio publicado en en Nature Chemical Biology se aprovecha justamente de bacterias voraces y resistentes para dar la vuelta al proceso. "Hace diez años tropezamos con el hecho de que las bacterias pueden comer antibióticos, y todos nos quedamos conmocionados", asegura el autor principal Gautam Dantas, profesor de patología e inmunología en la Universidad de Washington-St. Louis.

Multiplicación bacteriana en laboratorio

Después de todo, en los antibióticos hay carbono, "y donde sea que haya carbono, alguien descubrirá cómo comerlo. Ahora que entendemos cómo lo hace esta bacteria y podemos comenzar a pensar en maneras de usar esta habilidad para deshacernos de antibióticos donde están causando daño".

Las infecciones podrían volver a ser la primera causa mortal

La resistencia a los medicamentos es un problema grave y que empeora. Amenaza con hacer que la atención médica regrese a un momento en que los antibióticos aún no se habían descubierto y la enfermedad infecciosa era la principal causa de muerte en todo el mundo.

Las prácticas industriales y agrícolas modernas están acelerando el aumento de la resistencia a los antibióticos mediante la saturación del medio ambiente con medicamentos activos. En India y China, que juntas producen la gran mayoría de los antibióticos en el mundo, hay fábricas que a veces vierten los residuos cargados de antibióticos en los cursos de agua locales, apuntan desde la facultad.

Las bacterias comparten fácilmente material genético. Entonces, cuando los antibióticos se infiltran en el agua y el suelo, las bacterias residentes responden mediante la difusión de genes de resistencia a antibióticos a través de la comunidad.

Los investigadores querían entender cómo algunas bacterias ambientales no sólo resisten los antibióticos, sino que se alimentan de ellos. Estudiaron cuatro especies de bacterias del suelo que florecen con una dieta de penicilina. La penicilina fue el primer antibiótico descubierto, pero ha perdido popularidad debido a su resistencia. Otros miembros de la familia de la penicilina, como la amoxicilina y la ampicilina, siguen siendo efectivos y ampliamente recetados para tratar las infecciones bacterianas.

Una vez que la toxina se desarma, cortan una porción sabrosa y se la comen.

Encontraron tres conjuntos distintos de genes que se volvieron activos mientras que las bacterias comieron penicilina pero inactivas mientras que las bacterias comieron azúcar. Los tres conjuntos de genes corresponden a los tres pasos que toman las bacterias para transformar un compuesto letal en una comida.

Todas las bacterias comienzan neutralizando la parte peligrosa del antibiótico. Una vez que la toxina se desarma, cortan una porción sabrosa y se la comen.

Una dieta libre de azúcar para las bacterias

Comprender los pasos involucrados en la conversión de un antibiótico en alimento podría ayudar a los investigadores a bioingeniería de bacterias para limpiar el suelo y las vías fluviales contaminadas con medicamentos y disminuir la propagación de la resistencia bacteriana. Una especie de fácil manejo como la E. coli podría ser diseñada para alimentarse de antibióticos en tierra o agua contaminada.

La bacteria normalmente requiere azúcar, pero con algunas modificaciones genéticas y la adición de una proteína clave, floreció con una dieta libre de azúcar de la penicilina.

Cualquier proyecto de bioingeniería debería incluir un plan para acelerar el proceso de comer antibióticos. La forma en que las bacterias del suelo eliminan naturalmente los antibióticos del medio ambiente es efectiva pero lenta. "No se podía apagar un campo con estas bacterias del suelo hoy y esperar que lo limpiaran todo", advierte Dantas. "Pero ahora sabemos cómo lo hacen. Es mucho más fácil mejorar algo que ya tienes que tratar de diseñar un sistema desde cero".