Las bacterias resistentes a los antibióticos (o superbacterias), responsables de infecciones mortales contraídas en los hospitales, adquieren su resistencia cerrando pequeñas puertas en sus membranas celulares. Este nuevo hallazgo, llevado a cabo por investigadores del Imperial College London podría permitir a otros científicos diseñar nuevos medicamentos que abran esos cierres en las paredes celulares y permitan a los antibióticos introducirse en las bacterias. Los resultados se publican hoy en la revista Nature Communications.
La bacteria Klebsiella pneumoniae causa infecciones en los pulmones, la sangre y heridas hechas en los hospitales, y los pacientes con sistemas inmunitarios comprometidos son especialmente vulnerables a ellas. Sólo el año pasado, se registraron en el Reino Unido más de 20.000 casos de infecciones por K. pneumoniae en hospitales de este país.
Como muchas bacterias, K. pneumoniae está adquiriendo resistencia contra los antibióticos, particularmente a una familia de medicamentos llamada Carbapenems. Son utilizados como antibióticos en hospitales, en casos en los que otros fallan o son ineficaces. Por esta razón, el aumento de la registencia a los Carbapenems podría afectar dramáticamente a nuestra habilidad para curar infecciones. Por esta razón, la resistencia de K. pneumoniae está clasificada como “crítica” por la OMS, con prioridad 1.
Ahora, el equipo de científicos del Imperial ha descubierto un mecanismo por el que K. pneumoniae es capaz de resistir a los Carbapenems. Los antibióticos usualmente penetran en estas bacterias a través de puertas en su superficie, conocidas como “poros”. El equipo investigó la estructura de estos poros y mostró que al cerrarlos, la bacteria K. pneumoniae se convertía en resistente a múltiples medicamentos, de forma que los antibióticos no podían entrar y matarlas.
El autor principal de este estudio, Dr. Joshua Wong, del Department of Life Sciences en el Imperial, comenta que: «la prevalencia de la resistencia a los antibióticos está aumentando, así que nos estamos volviendo cada vez más dependientes de los medicamentos como los Carbapenems, que funcionan contra una amplia gama de bacterias”.
«Pero ahora, con una bacteria tan importante como K. pneumoniae desarrollando resistencia a los Carbapenems, es importante que comprendamos cómo son capaces de hacerlo. Nuestro nuevo estudio proporciona un conocimiento vital que podría conducir al diseño de nuevas estrategias y medicamentos”.
El equipo comparó las estructuras de K. pneumoniae resistente a los antibióticos con aquellas que aún no lo eran, y encontraron que la bacteria resistente había modificado o eliminado versiones de una proteína que crea poros en la pared celular. La bacteria resistente tiene poros mucho más pequeños, lo que bloquea el medicamento en el exterior.
Las puertas cerradas no son todas beneficiosas para las bacterias. Tenerlas significa que la bacteria puede tomar menos nutrientes, y pruebas en ratones muestran que la bacteria crece más lentamente como resultado de esto. Sin embargo, la ventaja en términos de resistir a los antibióticos supera al impacto negativo de estas puertas cerradas, y la bacteria mantiene su alto nivel infeccioso.
El proyecto fue conducido en estrecha colaboración con el doctor Konstantinos Beis, del Department of Life Sciences, con base en el Research Complex en Harwell (Oxfordshire).
Atajar a las superbacterias es básico para avanzar en políticas de salud pública
El equipo fue dirigido por el profesor Gad Frankel, del Department of Life Sciences en el Imperial, que comenta: «La modificación que la bacteria utiliza para superar a los antibióticos es difícil de evitar. Cualquier medicamento que intente contraatacar esa defensa puede ser también bloqueado por la bacteria”.
«Sin embargo, esperamos que sea posible diseñar medicamentos que puedan abrir esta cerradura, y nuestros datos proporcionan información que ayudará a los científicos de las compañías farmacéuticas a deesarrollar nuevos agentes que desbloqueen las puertas cerradas de las bacterias”.
Como las bacterias resistentes son más débiles, estos resultados sugieren que la presión ejercida por el uso extensivo de los antibióticos Carbapenems en entornos hospitalarios es un factor importante en la propagación de estas superbacterias. El estudio proporciona una base científica directa para la implementación de políticas de prescripción restrictivas que minimizarían el uso de agentes de amplio espectro, como los Carbapenems.
El equipo investigador forma parte de Antimicrobial Research Collaborative en Imperial, un centro multidisciplinar que aborda la resistencia a los antibióticos mediante el avance de la investigación básica, traduciendo la investigación en nuevas estrategias de prevención e intervenciones de atención médica e informando para mejorar las políticas de salud pública.
