Revisiones_bibliográficas TyO

martes, 2 de noviembre de 2010

Acinetobacter baumannii: cómo se gesta un patógeno

Publicado por Miguel Vicente el 12 Octubre, 2008

autores: Jesús Mingorance y José Ramón Paño (Hospital Universitario La Paz)

Acinetobacter baumanii es una bacteria poco conocida por el público, salvo por ocasionales, y breves, apariciones en los medios de comunicación cuando saltan algunas alarmas, como cuando por su causa ocurren muertes en algunos hospitales. Hasta la década de los 80 la mayoría de los aislados clínicos de A. baumannii eran sensibles a los antibióticos, pero desde entonces el panorama ha cambiado bastante, y son frecuentes los aislados resistentes a todos ó casi todos los antibióticos de uso habitual en la clínica. Además, algunos clones parecen tener facilidad para difundirse y han alcanzado una distribución geográfica continental e incluso mundial. ¿Cómo han podido éstos clones acumular tal cantidad de resistencias?

La bacteria que a veces protagoniza titulares. Las especies deAcinetobacter son de morfología variable. Suelen ser bacilares(cilíndricas) en la fase de crecimiento rápido y cocobacilares ócocoides (redondeadas) cuando el crecimiento es lento ó se detiene. Hay veces en las queAcinetobacter salta a las cabeceras de los diarios.

A. baumannii es una bacteria Gram-negativa, de la que destacan su habilidad para alimentarse de una gran variedad de compuestos orgánicos y su capacidad para sobrevivir bastante bien en condiciones adversas. Y son estas dos características las que hacen del género Acinetobacter(que incluye A. baumannii y otras especies) un grupo de grandes colonizadores, organismos capaces de extraer energía de casi cualquier migaja orgánica y de persistir bastante tiempo en medios tan áridos para una bacteria como la superficie de una mesa ó el teclado de un ordenador. En concordancia con estas características, las especies de Acinetobacter pueden encontrarse en cualquier rincón de nuestro entorno: suelos, aguas, muebles, y otros objetos. Además, forman parte de la flora normal de la piel de los seres humanos.

Acinetobacter y las infecciones hospitalarias
¿Es Acinetobacter un microorganismo peligroso? Habitualmente no, incluso las cepas hospitalarias más agresivas pueden vivir sobre nuestra piel sin producirnos la más mínima molestia. Las mucosas, el sistema inmune, y la flora saprofita contribuyen a limitar su crecimiento, y muy raramente produce infecciones en individuos sanos. Sin embargo, en las condiciones de una UCI hospitalaria se convierte en un microorganismo patógeno y es capaz de producir tanto infecciones esporádicas como brotes epidémicos. ¿Por qué? Paradójicamente, la limpieza del medio con antisépticos y los tratamientos antibióticos a que están sometidos muchos pacientes producen alteraciones importantes de los ecosistemas microbianos que dejan el campo libre a éstas y otras bacterias oportunistas; además, las barreras físicas que impiden la entrada de bacterias en el cuerpo del paciente están abiertas (los catéteres dan vía libre al torrente circulatorio) ó dañadas (las mucosas respiratorias en un paciente con respiración asistida), y por último los pacientes están debilitados e incluso inmunodeprimidos. En estas circunstancias Acinetobacter tiene ante si un medio libre de competencia, un territorio ideal para aprovechar sus genes de resistencia a los antibióticos, y los de virulencia, que le permiten superar las debilitadas defensas del paciente, es decir, vía libre para invadir al paciente y crecer.

La captura de genes foráneos acumula resistencias
Una característica importante de este grupo de bacterias es su capacidad para tomar ADN de su entorno e integrarlo en su propio cromosoma. Aunque esto no es, ni mucho menos, exclusivo deAcinetobacter, las habilidades de este grupo son realmente pasmosas. Recientemente se ha descrito en una cepa de A. baumannii de origen hospitalario que en una pequeña región de su cromosoma (unas 70 kilobases; cada kilobase es decir cada mil nucleotidos, da mas o menos para un gen) contiene más de 40 genes de resistencia a diferentes antibióticos y antisépticos. El análisis detallado de las secuencias muestra que este fragmento cromosómico es un mosaico genético formado por genes que posiblemente proceden de diversos orígenes, lo que indicaría que es el resultado de múltiples e independientes sucesos de adquisición de fragmentos de ADN procedentes de varias fuentes, por eso reciben el nombre PAIs, o “putative alien regions(regiones supuestamente foráneas)”. La secuenciación de diversos genomas completos de cepas, hospitalarias y no hospitalarias, de Acinetobacter indica que esta región del cromosoma, si bien resulta excepcional por su tamaño, no es una mera curiosidad aislada, sino que refleja un fenómeno común en este grupo de bacterias. Los genomas secuenciados contienen abundantes regiones PAIs en las que se acumulan genes de resistencia y genes de virulencia.

Mapa genético de la región AbaR1 de la cepa AYE de A. baumannii. Esta región, secuenciada por Fournier et al. (2006), contiene genes de resistencia a antibióticos beta-lactámicos, aminoglucósidos, fluoroquinolonas, cloramfenicol, tetraciclinas y rifampicina, además de genes de resistencia a metales pesados y antisépticos. Los colores indican el posible origen de cada fragmento de ADN. En verde, genes similares a los de Pseudomonas; en naranja, genes similares a los de Salmonella; en malva, genes similares a los de Escherichia coli; en celeste, similares a otras bacterias.

¿Es o no es un patógeno?
Existe un debate en los medios clínicos sobre si A. baumanii es un patógeno ó no lo es. Aunque parezca sorprendente, no es obvio en absoluto. Como ya se ha comentado se trata de un grupo de bacterias ubicuo y con gran capacidad para sobrevivir y colonizar nuevos nichos. Sin duda son éstas extraordinarias capacidades las que le han permitido adaptarse a un medio nuevo en el que la presión antibiótica puede ser extraordinariamente fuerte como es el medio hospitalario. Si bien es cierto que A. baumannii es portador de gran cantidad de genes de virulencia, también lo es que la mayor parte de los pacientes infectados ya estaban graves antes de la infección (razón por la que estaban en la UCI…), y por ello con frecuencia es difícil determinar si la infección ha tenido algún efecto substancial sobre el curso de la enfermedad del paciente. Se han realizado diversos estudios epidemiológicos para intentar medir las consecuencias de la infección porAcinetobacter en las UCIs hospitalarias pero los resultados no son enteramente satisfactorios; algunos estudios encuentran una relación muy clara entre infección y mortalidad ó morbilidad, y otros no. ¿Cuál es la razón de éstas discrepancias? En los pacientes críticamente enfermos generalmente son varios los órganos vitales comprometidos y la capacidad de respuesta ante una agresión adicional (por ejemplo una infección por A. baumanii) es escasa. Estos factores son variables y difíciles de medir de manera objetiva y como consecuencia los análisis estadísticos para evaluar una asociación entre infección y mortalidad son extraordinariamente complejos y con frecuencia insuficientes. Al margen del debate epidemiológico, la necesidad clínica es, obviamente, tratar la infección. El problema es que, como ya hemos mencionado, las opciones terapéuticas están, en algunos casos, muy limitadas.

Cómo se explota un nuevo territorio
Las UCIs hospitalarias conforman un nuevo nicho ecológico, con unas condiciones muy especiales y diferentes a las de cualquier otro ambiente. Este nuevo territorio está siendo colonizado por diversas especies de bacterias, entre ellas las del género Acinetobacter. Aquí, los microorganismos portadores de resistencias a antibióticos pueden crecer sin competencia, y los portadores de genes de virulencia pueden enfrentarse con éxito a los debilitados sistemas defensivos de los pacientes. Surgen así patógenos oportunistas, microorganismos que eran parte de la flora bacteriana de nuestro entorno, y que ahora, en este medio adquieren la capacidad de producir infecciones. Cabe recordar, además, que en un espacio reducido (en términos ecológicos) se reúnen pacientes con patologías y condiciones muy diversas que requieren diferentes tratamientos. En este medio se utilizan la mayor parte de los antibióticos disponibles y en dosis elevadas, lo que quiere decir que la presión antibiótica que se ejerce es altísima, y por lo tanto, aunque parezca paradójico, es aquí, y no en otro lugar, donde los microorganismos multirresistentes encuentran su oportunidad.

Vida confortable, enfermedad y medicinas: la historia del siglo veinte en un gráfico

Publicado por Miguel Vicente el 15 Mayo, 2008

Comentarios (4)

autor: Miguel Vicente

En el siglo XX ocurrieron grandes desastres, dos guerras mundiales fueron la causa de innumerables pérdidas de vidas y recursos. Pero también fue la época en que la expectativa de vida dentro de los países más avanzados aumentó de forma espectacular pasando de los 50 años a finales del siglo XIX a los 80 que en 2007 era la media de la población española (EL PAÍS 30 de octubre 2007). Una mejor alimentación, mejores condiciones higiénicas y de confort, así como los avances en la Medicina son sin duda los principales factores que produjeron esa mejora.

Enfermedades como la gripe española causaron un enorme impacto en la historia del siglo XX. Hospital militar de urgencia durante la epidemia de gripe española. Camp Funston, Kansas, USA. (Imagen: National Museum of Health and Medicine, Armed Forces Institute of Pathology, Washington, D.C., United States).

Examinar la gráfica en la que se representa el número anual de muertes por cada cien mil habitantes ocurridas en los Estados Unidos desde 1900 a 1996 es bucear en la historia social y médica del pasado siglo. Lo primero que salta a la vista es un descenso gradual a lo largo de los años, tan solo roto por un pico anormal de muertes en 1918-1919, descenso que se acelera entre 1937 y 1953 y que tiene un repunte a partir de 1980. El descenso global refleja sin duda las mejoras en higiene, alimentación y confort, así como la mejor atención médica, pero ¿qué ha podido causar los otros cambios?

Antibióticos y guerras
El pico de muertes que ocurrió en 1918, año en el que varios países eran devastados por la Primera Guerra Mundial, no tuvo como causa principal esa contienda, sino una enfermedad infecciosa, la gripe española. El descenso más acelerado entre 1937 y 1953 es el efecto que tuvo la introducción de las medicinas para combatir las infecciones bacterianas: sulfamidas (1935) y antibióticos como penicilina (1941), estreptomicina (1943) e isoniazida (1952). Coincide en parte esta bajada en la mortandad con el final de la Segunda Guerra Mundial, la penicilina fue en gran parte un esfuerzo bélico para curar las infecciones provocada por las heridas. Por último, el repunte en la frecuencia de fallecimientos que se inicia en 1980, y que casi devuelve la tendencia de la curva a la que existía en la era pre-antibióticos se explica por la propagación de resistencias a los antibióticos en las bacterias patógenas.

Mortandad anual por cada cien mil habitantes durante el siglo XX en los Estados Unidos. En el recuadro se indican las tendencias. Las flechas señalan los cambios de tendencia por la disponibilidad de antibióticos y por la propagación de resistencias a ellos.

Un virus peor que la guerra
Estas gráficas, en las que las frías cifras de las estadísticas esconden sucesos históricos y cambios sociales, tienen un atractivo fascinante. Además algunas han servido para más, como es el caso de la distribución de edades de las personas que fallecieron por gripe española. Mientras la mayoría de víctimas de la gripe normal son niños o ancianos, en la epidemia de gripe española el número de víctimas entre adultos jóvenes, de 20 a 40 años fue anormalmente alto, mientras que su efecto en mayores de 65 años fue apreciablemente menor. El análisis de estos datos sugiere que las personas nacidas antes de 1889 habían adquirido inmunidad al virus de la gripe española por ser supervivientes de otro virus que les infectó al rondar los 35 años de edad.

Mortandad según la edad en la epidemia de gripe española comparada con epidemias de gripe normal. La epidemia de gripe española en 1918 causó más víctimas entre adultos jóvenes que las epidemia de años anteriores de gripe normal. Su efecto sobre la expectativa de vida, panel de abajo, fue acusado.

De España solo el nombre
El virus de la gripe española fue uno de los peligrosos casos en los que un virus que infecta animales, y en particular aves, muta de manera que puede infectar a los humanos. Nada tuvo que ver España en el origen del virus, aunque se creía que ocurrió en Norteamérica no parece que haya pruebas concluyentes sobre ello. Pero España sí tuvo un papel importante en la difusión de las noticias que constataban la pandemia. Razones estratégicas, a consecuencia del estado de guerra, condujeron al bloqueo de la información sobre ella en las potencias beligerantes, pero cuando el virus pasó a España, un país neutral, los medios de comunicación, que en nuestro país no tenían esas cortapisas, pudieron difundir la noticia. Fue esto lo que llevó a llamar a esa infame plaga con el nombre por el que se conoce.

Los pastorcillos de Fátima, en los dos extremos de la expectativa de vida en el siglo XX. Los hermanos Jacinta y Francisco, a los lados, sucumbieron, al año siguiente de que se tomase la foto, víctimas de la gripe española. Su prima Lucía, en el centro, falleció a los 97 años, en 2005.

De las gráficas de mortandad no podemos predecir qué nos depara el futuro, pero sí podemos extraer algunas conclusiones, como es la necesidad de mantener los hábitos de vida saludables adquiridos en el siglo pasado y extenderlos a los países menos favorecidos como la mejor ayuda que podemos prestar. Y la de encontrar nuevos medicamentos que frenen las infecciones si no queremos retroceder a un escenario en el que las enfermedades infecciosas sean, incluso en los países más desarrollados, la amenaza que representaban hace un siglo, cuando una sola epidemia de cólera en 1903 produjo en la India más de un millón de muertes.

REFERENCIA
Armstrong GL, Conn LA & Pinner RW (1999) Trends in infectious disease mortality in the United States during the 20th century. J Amer Med Assoc 281: 61-66.

La venganza de los Sith: ¿Lograremos tener nuevos antibióticos a tiempo? (EPISODIO III)

Publicado por Miguel Vicente el 31 Diciembre, 2008

Comentarios (3)

autor: Miguel Vicente

Mientras las bacterias patógenas han adquirido más resistencias a los antibióticos en uso, ha crecido la dificultad para encontrar nuevos antibacterianos que renueven el arsenal terapéutico con el que se combaten las infecciones. La gravedad del problema, que se complica por las dificultades de diversa índole que entraña el descubrimiento de nuevos antibióticos, lleva a que muchos científicos planteemos si en el próximo futuro estaremos inermes frente a las infecciones.

La cara oculta de las bacterias patógenas. A mediados del siglo XX la inmensa mayoría de las infecciones causadas por bacterias se podían curar con los antibióticos recién descubiertos, como la penicilina y la estreptomicina. Paulatinamente, tanto por la extensión en el uso de estos antibióticos de primera generación, como por el abuso y el mal uso de ellos, las bacterias infecciosas se hicieron resistentes a ellos y a los derivados semisintéticos, diseñados para superar las resistencias. La evolución del ingenuo joven Anakin Skywalker hasta el malvado Darth Vader en el Episodio III de Star Wars es lenta pero imparable, como lo son la aparición de cepas resistentes entre las bacterias patógenas.

¿Por qué cada vez se encuentran menos antibióticos nuevos?
Cuando se empezaron a usar, en la segunda mitad del siglo XX, se consideró a los antibióticos como la bala mágica que nos libraba de las plagas y enfermedades infecciosas producidas por diversa bacterias y que, a lo largo de la Historia, habían sido el azote de la humanidad. Pero tan solo cincuenta años después de su descubrimiento se observó que los antibióticos iban siendo cada vez menos eficaces.
Los primeros antibióticos se encontraron en experimentos intensivos y como fruto de afortunadas coincidencias bien aprovechadas por investigadores muy preparados comoAlexander Fleming (penicilina), Selman Waksman (estreptomicina) y Giuseppe Brotzu(cefalosporina), los tres empleados en instituciones públicas de investigación.
Los beneficios generados por su uso como medicamentos fueron un acicate para que la industria farmacéutica desarrollase extensos programas de ensayo para seleccionar nuevos antibióticos partiendo de muy variadas colecciones de extractos obtenidos de numerosas muestras procedentes de ambientes muy diversos. Así se podría decir que ya poco queda sobre la faz de la tierra y en las profundidades del mar que no haya sido analizado para intentar encontrar nuevas medicinas. El resultado es que es cada vez difícil encontrar nuevos antibióticos mediante coincidencias afortunadas, la inmensa mayoría, si no todos los antibióticos fáciles de encontrar ya están en uso.

¿Cuánto cuesta descubrir un antibiótico?
Conseguir un nuevo antibiótico, considerando poco probable que alguno pueda todavía encontrarse por casualidad, va a necesitar un esfuerzo considerable, por lo que los recursos intelectuales y económicos a invertir son cada vez mayores. En líneas generales la industria farmacéutica estima que se necesita invertir unos 900 millones de dólares (al cambio actual unos 650 millones de euros) para que un nuevo compuesto pase de ser una idea a convertirse en una medicina.
Desde el campo de la investigación se proponen numerosas ideas muy razonables para encontrar nuevos antibióticos, aquí voy a comentar dos y en concreto me referiré a proteínas que participan en la proliferación de las bacterias, sin las que no pueden sobrevivir. Por un lado se pueden buscar nuevos compuestos para inhibir la actividad de una de ellas. La dificultad no es sólo encontrar un compuesto que la inactive, sino que además debe ser inocuo para nuestras células. Por ejemplo la proteína FtsZ es imprescindible para la proliferación de la mayoría de las bacterias, pero como ya se comentó en otro artículo, es homóloga de la Tubulina y tiene una actividad bioquímica similar. Si el inhibidor que se encontrase no fuese por completo selectivo, en vez de un antibiótico se conseguiría un veneno. Por fortuna esto no tiene por qué ser así y se ha podido encontrar un nuevo compuesto que puede matar a Staphylococcus pero no es dañino para las células de animales. Este nuevo compuesto no es, sin embargo, activo frente a las bacterias Gram-negativas, que son un peligro cada día mayor en las infecciones hospitalarias.

La actividad de FtsZ se localiza en el hueco que queda entre dos moléculas cuando se encajan una a continuación de la otra. Este hueco (el espacio entre los dos tonos de color azul) lo ocupa una molécula, el GTP (las barras de color azul, blanco, rojo y amarillo) , que proporciona a FtsZ la energía necesaria para realizar su función. Ese hueco es algo diferente en la Tubulina (en verde), el homólogo de FtsZ en nuestras células, y esas diferencias pueden utilizarse para obtener inhibidores específicos para una o la otra. Esta es la base de parte de las investigaciones que realiza el programa COMBACT. Mingorance et al. 2001. Mol. Microbiol. 41:83-91.

Otra alternativa posible es bloquear las interacciones entre dos o más proteínas. Las proteínas que intervienen en la septación no actúan de una en una, sino que varias proteínas de distinto tipo forman un anillo en el centro de la célula, por ejemplo en el anillo de Escherichia coli se ensamblan como mínimo diez proteínas diferentes, todas imprescindibles para que el anillo funcione y de cada una se colocan varias copias. Si se consiguiese estorbar la interacción entre una o más de ellas el anillo no funcionaría. Aunque este camino es de todas maneras más complicado de llevar a buen término, puede a la larga tener alguna ventaja importante ya que los compuestos que se diseñen para bloquear las interacciones pueden construirse de forma que no se asemejen a compuestos presentes en la Naturaleza. Si esto se logra, las posibilidades de que exista un mecanismo natural de resistencia podría no ser tan alta.

¿Por qué los antibióticos son “malas” medicinas?
Si lo examinamos desde el punto de vista de su uso y de su venta no es una pregunta, como parece a primera vista, tan sorprendente. A consecuencia de la propagación de resistencias ya existentes en la Naturaleza los antibióticos, a diferencia de otras medicinas, comienzan a dejar de ser eficaces en el mismo momento en que comienza su uso. Pero aún peores resultan los antibióticos cuando consideramos sus características como productos de consumo. Como resultado de sus indudables virtudes terapéuticas el consumidor de antibióticos, el enfermo, solo tiene dos pronósticos, o bien se cura y deja de comprarlos, o bien se muere y obviamente también deja de usarlos. Las compañías farmacéuticas estiman que un antibiótico genera beneficios anuales cercanos a los 400 millones de euros, frente a los más de mil que se obtienen de la venta de un medicamento de consumo diario, como son por ejemplo los antihipertensivos.

¿Estamos siendo eficaces para encontrar nuevos antibióticos?
Francamente la respuesta no puede ser por ahora positiva. Empezando por el esfuerzo empresarial, las grandes industrias farmacéuticas surgidas de las fusiones entre empresas tradicionales que se realizaron en la década que solapó los siglos XX y XXI necesitan incentivos que solo se los proporcionan los medicamentos de uso diario y no los antibióticos. En consecuencia el interés de estas grandes empresas para invertir en la investigación de nuevos antibióticos es decreciente, y ya son pocas las que la mantienen y en todo caso la prioridad que le asignan es baja.
Desde el campo de la investigación básica, señaladas ya alguna de las dificultades que entraña encontrar nuevos antibacterianos, sería necesario un esfuerzo extenso y sostenido de varios programas de búsqueda de nuevas estrategias y de nuevos compuestos para bloquear a los patógenos. La realidad no es así, y esto se ve desde su visibilidad en los medios de comunicación, que prestan poca atención a las infecciones bacterianas por creerlas algo del pasado, y por ello poco noticiable, hasta en las prioridades que asignan los organismos que financian la investigación, que se mueven más por el interés de potenciar al mundo empresarial, cosa lógica ya que los gobiernos necesitan se generen nuevos beneficios que ingresen impuestos y creen puestos de trabajo.
Y frente a este panorama poco halagüeño nos enfrentamos a que, como ya se comentó en elprimer episodio de esta serie, la probabilidad de fallecer por causa de una infección de las vías respiratorias es mayor que la de morir de cáncer de pulmón o tráquea.

El lado oscuro. La amenaza de las infecciones (EPISODIO I) aún no la percibimos en toda su gravedad porque por ahora se pueden curar en muchos casos. Sin embargo para los casos que no se curan, y sobre todo si en el futuro no se logra encontrar nuevos antibióticos no cabe duda de que según las resistencias se vayan extendiendo de un patógeno a otro (EPISODIO II), el peligro aumentará hasta límites que no podemos predecir pero que seguramente no nos gustaría sufrir.

El ataque de los clones: Expansión de las resistencias a los antibióticos (EPISODIO II)

Publicado por Miguel Vicente el 25 Diciembre, 2008

Comentarios (1)

autor: Miguel Vicente

En los ambientes naturales del planeta Tierra los microbios, como todos los seres vivos, compiten para apropiarse de la escasa comida disponible. Los organismos que conocemos hoy en día, y nosotros mismos, somos los descendientes de antepasados que han tenido éxito en esa carrera por la comida y por reproducirse. En la Naturaleza los microbios se inventaron todo tipo de trucos para eliminar a la competencia, entre ellos los antibióticos y la forma de contrarrestarlos, las resistencias. Podemos imaginar que cuando aparecieron los animales los microbios se sintieron como exploradores en un nuevo continente en el que podían multiplicarse sin competidores y, sobre todo, sin los que les atacaban con sus antibióticos. Empezó así la era de las infecciones a la que siguió la guerra para combatirlas. A mediados del siglo XX la humanidad se creyó que había ganado la batalla. Pero no contaba con la habilidad de sus enemigos.

Las resistencias a los antibióticos se expanden desde el momento en que se les comienza a utilizar para tratar las infecciones. En ausencia de antibióticos las bacterias resistentes son superadas por las que no lo son, pero esta situación se invierte en presencia de ellos, ahora los individuos resistentes tienen ventaja y se multiplican. Ejército de Droides Clónicos en el segundo episodio de la Guerra de las Galaxias.

¿Por qué se extienden las resistencias a los antibióticos?
En este nuevo entorno las bacterias patógenas pudieron prescindir de los genes que codifican resistencias. No solo no les resultaba perjudicial, sino que les ahorraba el producir unas resistencias que no iban a utilizar porque no tenían antibióticos a su alrededor. Todo hubiera podido seguir así de no ser por el uso masivo de antibióticos en el siglo XX, podemos decir que usar antibióticos como medicinas volvió a poner en pie de guerra a las bacterias patógenas, ahora tienen que defenderse de los antibióticos usados para combatirlas y nada mejor que recuperar las resistencias. Lejos de ser una carga, las resistencias son, durante un tratamiento con antibióticos, la diferencia entre la vida y la muerte para una bacteria y son fáciles de obtener, no hay más que tomarlas de las primas que ocupan los ambientes naturales, que aún las conservan, y transmitirlas a cuantos más patógenos mejor.

Las bacterias tienen para ello mecanismos eficaces y muy variados que pasan genes de unas a otras y los incorporan a su genoma. Algunas, como Streptococcus pneumoniae, literalmente se comen los genes de sus congéneres, mientras otras, como Escherichia coli, pueden transferir su cromosoma casi completo por un procedimiento que recuerda vagamente la fecundación de un óvulo por un espermatozoide y que por eso se ha llamado conjugación. La transferencia del ADN puede además ocurrir entre bacterias que no están muy emparentadas, mediante mecanismos como plásmidos promiscuos, que son moléculas de ADN capaces de multiplicarse en diversas bacterias y trasladarse de una a otra. También hay virus bacterianos, llamados bacteriófagos, que, con una frecuencia baja pero no desdeñable, pueden funcionar como vectores para transferir genes entre las bacterias. Hay incluso fragmentos de ADN, transposones como los que Bárbara McClintock descubrió en el maíz y cuyo ejemplo más espectacular en las bacterias se ha encontrado en Acinetobacter, que incorporan genes de resistencias y se especializan en integrarse a diversos sitios de los genomas bacterianos. Resumiendo podría decirse que existe un repositorio compartido de genes de resistencias a los antibióticos s a disposición de las bacterias, que los obtienen ya sea directamente o a través de algún pariente. El resultado es que como no hay hoy en día ningún antibiótico frente al que no se haya encontrado una bacteria resistente el riesgo de que las bacterias que nos infectan sean portadoras de una o más resistencias es cada vez mayor, por lo que también se hace más difícil tratar las infecciones.

El avance de las bacterias patógenas resistentes parece imparable. En la década que transcurre de 1990 a 2000 el porcentaje de algunos patógenos resistentes a varios antibióticos se ha disparado. Payne, 2004. Microbiology today. 31: 55-57.

¿Qué propiedades ha de tener un antibiótico?
Para combatir a las bacterias que son resistentes a un antibiótico se están utilizando estrategias variadas, por ejemplo la resistencia a las penicilinas que se generan porque muchas bacterias adquieren la capacidad de romper la estructura de la penicilina se ha contrarrestado usando junto con la penicilina otro compuesto llamado ácido clavulánico que puede bloquear a la beta-lactamasa, la proteína que destruye al antibiótico. También se aplican tratamientos en los que se asocia más de un antibiótico. Todo esto tiene un cierto éxito y hasta un 80% de las infecciones más recalcitrantes, las que se producen en los hospitales, se suelen curar.

Pero que no debemos confiarnos nos lo muestra la frecuencia cada vez mayor de microbios resistentes a varios antibiótico. Deberíamos tener una reserva de nuevos antibióticos con eficacia frente a las bacterias resistentes, y la lista debería renovarse según fuesen apareciendo nuevas resistencias. El antibiótico ideal, que posiblemente no exista, sería una sustancia capaz de eliminar a las bacterias patógenas, preferiblemente matarlas por completo más que frenarles su crecimiento. Debería ser inocuo para el hombre y los animales y que no hubiese resistencias frente a él en la Naturaleza. En principio la penicilina, el primer antibiótico que se usó, casi era así. La penicilina debilita la envoltura que da rigidez a las bacterias, el peptidoglicano, lasbacterias estallan mientras nuestras células no son dañadas. El punto débil de la penicilina es que no es tan activa frente a las bacterias que tienen poco peptidoglicano, las Gram-negativas, y que además al resto les resultó muy fácil adquirir resistencia frente a ella.

Un procedimiento que se ha explotado con éxito es modificar la estructura química del antibiótico de manera que sin perder su actividad, sea refractario a ser degradado o eliminado por las bacterias resistentes. El compuesto ideal, que no deberíamos llamar propiamente “antibiótico”, ya que antibiótico es por definición una sustancia producida por un ser vivo, tendría una estructura química completamente sintética, que no se encuentre en la Naturaleza, para que la probabilidad de que algún microbio haya diseñado una estrategia para resistirlo sea mínima.

¿Cómo se encuentra un antibiótico?
Muy lejos queda ya el descubrimiento de la penicilina, Alexander Fleming la descubrió gracias a su formación científica y a varias coincidencias afortunadas, hoy en día los antibióticos, como la mayoría de las medicinas se encuentran invirtiendo muchos recursos, tanto intelectuales como económicos. Lo primero es definir el ensayo que nos dirá si un compuesto tiene actividad frente a las bacterias, hoy en día se precisa que los ensayos sean fácilmente adaptables para su uso en robots de alto rendimiento que puedan procesar cientos de miles de compuestos a la vez. Detectar un nuevo compuesto con actividad en uno de estos ensayos no es más que el principio de un largo proceso en el que tan solo se aprovecharán los que muestren actividad frente a bacterias vivas, no sean tóxicos para nuestro organismo, se eliminen fácilmente y sean fáciles de administrar. Como pasa con todos los medicamentos, se comprueba que los posibles candidatos son activos frente a las infecciones en modelos animales y no les causan efectos secundarios no deseados. Se ha de comprobar asimismo que son inocuos para las personas y capaces de curar la infección con mayor eficacia que los antibióticos en uso. En el camino se descartan numerosos compuestos que no dan la talla en alguno de los ensayos y buena prueba de lo difícil que es llegar a obtener un antibiótico es que el número de nuevos antibióticos que ha llegado a usarse en los enfermos ha ido disminuyendo con los años hasta ser tan pequeño que ha disparado todas las alarma, corremos el riesgo de quedarnos sin armas para combatir a las bacterias patógenas.

Alarma por la escasa disponibilidad de nuevos antibióticos. El número de antibióticos nuevos para tratar las infecciones es cada vez menor, en los últimos tiempos no pasan de uno o dos al año. Shlaes et al. 2004. ASM News 70: 276-281.

¿Por qué las vacunas no pueden reemplazar a los antibióticos?
Las vacunas son un procedimiento mucho más antiguo que los antibióticos para evitar las infecciones, y lo que hacen es estimular a nuestro sistema inmunitario para que produzca defensas frente a los patógenos, sirven tanto para combatir las bacterias como los virus. Ya se comentó en otro artículo la utilización de vacunas para protegernos frente a Streptococcus pneumoniae. Además de lo que sus autores comentaban sobre la dificultad de producir una vacuna eficaz frente a una bacteria que se presenta en muchas variaciones, las vacunas tienen otra desventaja, que en su mayoría solo son eficaces si se administran antes de caer enfermos, lo que convierte a los antibióticos en medicamentos imprescindibles pero cada vez menos eficaces y más difíciles de renovar.