Bacterias más resistentes a antibióticos y científicos más cerca de conocerlas

Acinetobacter baumannii es una de las bacterias señaladas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como crítica debido a los altos niveles de resistencia a antibióticos que puede desarrollar, y cuya presencia constituye una potencial amenaza para la salud de las personas que se encuentran hospitalizadas. Alejandra Mussi, investigadora independiente del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), hace más de diez años lleva adelante estudios para saber más sobre este patógeno nosocomial, tanto con el grupo que dirige en el Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (CEFOBI, CONICET-UNR), como con investigadores de Argentina y de otras partes del mundo.

“A. baumannii es el paradigma de la multirresistencia y emergió como patógeno oportunista como consecuencia de las circunstancias favorables que encuentra en el ámbito hospitalario, debido al uso masivo de antibióticos y la presencia de pacientes inmunodeprimidos, así como de su capacidad de persistir y de desarrollar o adquirir determinantes de resistencia a antibióticos” cuenta Mussi y agrega: “Puede vivir aún en ausencia de humedad, en las paredes, cortinas y sábanas de los hospitales, formar biofilms, que son agrupaciones bacterianas sobre superficies que presentan mayor capacidad de sobrevivir en condiciones adversas. Todo esto favorece que se seleccionen y establezcan clones multirresistentes, los cuales producen infecciones difíciles de tratar. Hoy en día la mayoría de las cepas circulantes son resistentes a múltiples drogas, incluyendo los carbapenemes, antibióticos β-lactámicos, considerados como los últimos recursos terapéuticos”.

Un trabajo publicado por Mussi y su grupo recientemente en Journal of Bacteriology muestra cómo, en presencia de luz natural, este microorganismo modula diferentes vías metabólicas -algunas de ella centrales y vinculadas con la virulencia del microorganismo- y además estimula la producción de enzimas antioxidantes y la tolerancia a ciertos antibióticos, características que podrían contribuir a la persistencia de la bacteria en el ambiente.

“Es una problemática que afecta a personas inmunodeprimidas que están en terapia intensiva o unidad coronaria y cuya salud está muy comprometida. Son pacientes que en general están intubados, tienen sondas, catéteres, distintos tipos de elementos en los que los microorganismos se alojan. Además, como pueden persistir sin humedad y formar biofilms, luego se vuelve muy difícil erradicarlos. Esta bacteria representa un problema en el ámbito hospitalario más que en la comunidad” señala Mussi.

Para reducir la transmisión de las bacterias en los ámbitos nosocomiales y, en consecuencia, de los clones resistentes a múltiples drogas, es necesario realizar una exhaustiva limpieza de todos los espacios y que se lleven a cabo estrictos protocolos de desinfección y esterilización de materiales, quirófanos y ropa de cama, así como también que se realice una buena higiene de manos del personal médico.

Estudiarla desde hace tiempo

En el año 2010, Mussi junto con a Luis Actis de la Universidad de Miami, Estados Unidos, y otros colaboradores, descubrieron un nuevo rasgo de la fisiología de la bacteria: la capacidad de percibir y responder a la luz ambiental. Los investigadores observaron que Acinetobacter baumannii, que utiliza compuestos químicos como fuente de energía (quimiótrofas), era capaz de percibir la luz. En ese marco se reconocieron varias características moduladas por luz como la motilidad, formación de biofilms y virulencia.

Hoy, siete años después, la investigación fue un poco más allá: en el artículo publicado en Journal of Bacteriology, considerado uno de los destacados de la revista, el grupo de investigación demostró que en presencia de luz, este microorganismo modula vías metabólicas centrales, vinculadas con la virulencia del microorganismo, así como la producción de enzimas antioxidantes y relacionadas a la tolerancia a ciertos antibióticos, características que probablemente contribuyan a la persistencia de la bacteria en el ambiente.

A partir de un subsidio de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación, se financiaron servicios de transcriptómica por RNA-Seq, realizados en el Instituto de Agrobiotecnología Rosario (INDEAR), donde se obtuvieron resultados muy útiles para esta investigación. Al respecto Mussi señala: “Vimos que se inducen vías completas incluyendo el sistemas de secreción de tipo VI, que se podrían considerar como una especie de de jeringas que tienen algunas bacterias y que contribuirían a la competencia con otros microorganismos o inclusive a la infección de hospedadores. Asimismo, nuestros datos sugieren que la modificación de lípidos presentes en las membranas de la bacteria sería también influenciado por la luz, siendo todos éstos conceptos muy novedosos”.

“Globalmente, descubrir características nuevas sobre la patofisiología de los patógenos, como las que se relacionan directa o indirectamente con su virulencia o persistencia en el ambiente, puede aportar estrategias alternativas para combatirlos” sostiene Mussi.

No solo resiste, también persiste

A partir de estudios realizados en colaboración con Soledad Ramírez se supo que la luz además de aumentar la resistencia, estimula la persistencia de la bacteria en presencia de antibióticos. “La resistencia bacteriana es un fenómeno que tiene que ver la adquisición o el desarrollo de algún mecanismo de resistencia, en cambio la persistencia o tolerancia a antibióticos, se trata de la presencia de bacterias en un estado de quietud metabólica, donde los antibióticos no pueden ejercer su efecto. Entonces, en el momento adecuado, estas bacterias pueden reactivarse y atacar, o cuando se termina el efecto del antibiótico, volver a crecer” explica Mussi.

Pasar a la clínica médica

Conocer los mecanismos por los cuales la luz puede hacer más resistentes o persistentes a las bacterias, es un aspecto que el grupo de investigación considera interesante al momento de evaluar las posibilidades de optimizar del uso de los antibióticos. “Desde el punto de vista de la bacteria, aislada en el laboratorio y en el medio de cultivo, observamos que la luz estimula la expresión de genes específicos de resistencia y vemos una reducción en la susceptibilidad, así como la tolerancia a ciertos antibióticos, mirando desde distintos lugares” cuenta Mussi.

Con el objetivo de acercar estos avances científicos a la clínica, y estudiar la bacteria en contacto con un modelo eucariota vinculado al humano, Mussi y su grupo están en los inicios de un proyecto que recibió financiamiento por parte del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Provincia de Santa Fe, en donde se evaluará el efecto de la luz en la capacidad de los antibióticos de controlar infecciones por Acinenobacter baumannii en queratinocitos, células de la capa superficial de la piel, y así se podrá determinar si son más o menos capaces de controlar la infección por la bacteria, en presencia de luz u oscuridad.