Los investigadores han descubierto que reducir el uso de antibióticos no será suficiente para revertir la creciente prevalencia de resistencia a los antibióticos para algunos tipos de bacterias.
Además de transmitir los genes que otorgan resistencia a los antibióticos a su descendencia, muchas bacterias también pueden intercambiar genes entre sí a través de un proceso llamado conjugación. Sin embargo, durante mucho tiempo se ha debatido si este proceso ocurre lo suficientemente rápido como para propagarse a través de una poblacióneso no está bajo ataque de antibióticos.
En un nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Duke creen que han encontrado una respuesta definitiva a esa pregunta. A través de una serie de experimentos con bacterias capaces de conjugar, muestran que todas las bacterias probadas comparten genes lo suficientemente rápido como para mantener la resistencia.Sin embargo, también muestran que hay formas de interrumpir el proceso y revertir la resistencia a los antibióticos.
Los resultados aparecen en línea el 22 de noviembre en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
"Los resultados me sorprendieron la primera vez que vi los datos", dijo Lingchong You, profesor asociado de ingeniería de Paul Ruffin Scarborough en la Universidad de Duke y autor correspondiente en el documento ". Para todas las bacterias que probamos,su tasa de conjugación es lo suficientemente rápida como para que, incluso si no usa antibióticos, se pueda mantener la resistencia, incluso si los genes tienen un alto costo ".
La mayor resistencia a los antibióticos surge y se propaga a través de la selección natural. Si algunas bacterias afortunadas tienen genes que los ayudan a sobrevivir a una ronda de antibióticos, rápidamente son padres de la próxima generación y transmiten esos genes.
Sin embargo, muchos de estos genes tienen un costo. Por ejemplo, una mutación puede permitir que una bacteria construya una membrana más gruesa para sobrevivir a un antibiótico en particular, pero esa mutación también puede dificultar la reproducción de la célula.La presión selectiva de los antibióticos mata a la competencia, las bacterias con esta mutación deberían desaparecer con el tiempo.
Pero cuando los genes responsables de la resistencia también pueden intercambiarse entre las células, la ecuación se vuelve más complicada. A favor de mantener la resistencia es la velocidad a la que se comparten los genes. Trabajar en su contra es el costo biológico mencionado anteriormente de los genes, y la tasa de error natural en los genes cuando se transmiten.
"Ha habido algunos estudios sobre cuán crítica es la conjugación para mantener la resistencia a pesar de su costo, pero ha habido una falta de experimentos cuidadosos y bien definidos para llegar a conclusiones definitivas", dijo You. "Ahí es donde Allison ha llegado a un acuerdocontribución central. Sus mediciones increíblemente exhaustivas nos permiten sacar nuestras conclusiones con gran confianza ".
Allison Lopatkin, estudiante de doctorado en el laboratorio de You y primer autor del artículo, midió cuidadosamente la tasa de conjugación y resistencia a los antibióticos en patógenos durante más de un mes. Las cepas se obtuvieron a través de un proyecto paralelo con Duke Health, en el que Ustedestá tratando de determinar qué tan común es la conjugación entre los patógenos.
Hasta ahora, ha descubierto que más del 30 por ciento de los patógenos bacterianos que ha probado propagan la resistencia a través de la conjugación. Y de esos, nueve fueron analizados por Lopatkin para ver qué tan bien mantendrían su resistencia en ausencia de antibióticos.
"Cada cepa clínica que probamos mantuvo su resistencia a través de la conjugación incluso sin la presión selectiva de los antibióticos", dijo Lopatkin.
Los resultados indican que, al menos para las bacterias que intercambian genes de resistencia, el simple manejo de la cantidad de antibióticos que se utilizan no cambiará el problema de la resistencia. Para avanzar, según Usted y Lopatkin, las drogasTambién será necesario que ambos detengan el intercambio de genes y disminuyan la velocidad a la que se transmiten a través de la reproducción.
Afortunadamente, tales medicamentos ya existen, y puede haber muchos más esperando a ser descubiertos.
"Hicimos los mismos experimentos con un fármaco que se sabe que inhibe la conjugación y otro que estimula la pérdida de genes de resistencia", dijo Lopatkin. "Descubrimos que sin la presencia de antibióticos podríamos revertir la resistencia de la bacteria en cuatro de loslos agentes patógenos que probamos y podrían evitar que se propague en el resto "
Uno de los medicamentos es un producto natural benigno y el segundo es un antipsicótico aprobado por la FDA. Si bien el equipo ha presentado una patente provisional para el uso de la combinación para revertir la resistencia a los antibióticos, esperan que el trabajo futuro revele opciones aún mejores.
"Como siguiente paso, estamos interesados en identificar químicos adicionales que puedan cumplir estos roles de manera más efectiva", dijo You. "Históricamente, cuando los investigadores examinaron enormes bibliotecas en busca de medicamentos, se centraron en medicamentos que pueden matar a las bacterias. Perolo que sugieren nuestros estudios es que existe un universo completamente nuevo en el que ahora puede detectar otras funciones, como la capacidad de bloquear la conjugación o inducir la pérdida de genes de resistencia. Estos productos químicos, una vez comprobados como seguros, pueden servir como adyuvantes del estándartratamiento antibiótico, o se pueden aplicar en un entorno ambiental como una forma de controlar generalmente la propagación de la resistencia a los antibióticos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Ken Kingery. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :