La resistencia a los antibióticos es un problema importante y creciente en todo el mundo. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la resistencia a los antibióticos está aumentando a niveles peligrosamente altos en todas partes del mundo y están surgiendo nuevos mecanismos de resistencia y extendiéndose a nivel mundial, amenazando nuestra capacidad para tratar enfermedades infecciosas comunes.
Sin embargo, no se entiende cómo suceden estos mecanismos de resistencia bacteriana y si se puede predecir su evolución. Investigadores han demostrado previamente que una forma en la que las bacterias pueden sobrevivir a los antibióticos es desarrollar un 'temporizador' que las mantiene inactivas durante el tratamiento antibiótico.
Ahora, en una nueva investigación publicada en la revista 'Science', científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén, en Israel, informan de un camino alternativo a la evolución de la resistencia bacteriana. Después del desarrollo de un mecanismo de latencia, la población bacteriana puede evolucionar resistencia 20 veces más rápido de lo normal, por lo que, en este punto, continuar con la administración de antibióticos no matará a las bacterias.
Para investigar este proceso evolutivo, un grupo de biofísicos, dirigido por la profesora Nathalie Balaban y el estudiante de doctorado Irit Levin-Reisman, del Instituto Racah de Física de la Universidad Hebrea, expusieron a poblaciones bacterianas a una dosis diaria de antibióticos en condiciones de laboratorio controladas hasta que se estableció resistencia.
Dos pasos cruciales para sobrevivir
Gracias al seguimiento de las bacterias a lo largo del proceso evolutivo, encontraron que la dosis letal de antibióticos dio lugar a bacterias que estaban transitoriamente inactivas y, por lo tanto, protegidas de varios tipos de antibióticos que se dirigen a las bacterias que crecen activamente. Una vez que las bacterias adquirieron la capacidad de adormecerse, que se denomina 'tolerancia', rápidamente adquirieron mutaciones de resistencia y fueron capaces de superar el tratamiento antibiótico.
Por lo tanto, primero las bacterias evolucionan para 'dormir' durante la mayor parte del tratamiento con antibióticos y este modo de inactividad no sólo las protegió transitoriamente de la acción letal del fármaco, sino que también funcionó como un trampolín para la posterior adquisición de factores de resistencia.
Los resultados indican que la tolerancia puede jugar un papel crucial en la evolución de la resistencia en poblaciones bacterianas bajo exposiciones cíclicas a altas concentraciones de antibióticos. Los factores clave son que la tolerancia surge rápidamente, como resultado del gran número de posibles mutaciones que conducen a ella, y que el efecto combinado de resistencia y tolerancia promueve el establecimiento de una mutación de resistencia parcial sobre una base de 'tolerancia'.
Estos hallazgos pueden tener importantes implicaciones para el desarrollo de nuevos antibióticos, ya que sugieren que la forma de retrasar la evolución de la resistencia es mediante el uso de fármacos que también pueden dirigirse a las bacterias adormecidas.