Un estudio publicado hoy en Cell Reports revela cómo las poblaciones de una superbacteria llamada Pseudomonas responden al tratamiento con colistina, un antibiótico de «último recurso» para pacientes que han desarrollado infecciones multirresistentes.
Los antibióticos juegan un papel clave en la salud humana al ayudar a combatir la infección bacteriana, pero las bacterias pueden desarrollar resistencia a los antibióticos de los que dependen los pacientes. Las infecciones resistentes a los antibióticos ahora causan más de 1 millón de muertes en todo el mundo por año.
«Nuestro trabajo ha demostrado que un gen involucrado en la resistencia a un antibiótico de último recurso muta a un ritmo increíblemente alto, lo que permite que las superbacterias desarrollen rápidamente resistencia a los antibióticos«
Con una pequeña cantidad de antibióticos de «último recurso» disponible, los investigadores de la Universidad de Oxford están investigando los procesos que impulsan el aumento y la caída de la resistencia en las poblaciones de patógenos bacterianos comunes, lo cual es clave para abordar el aumento de la resistencia a los antimicrobianos (RAM).
El profesor Craig MacLean, Departamento de Biología de la Universidad de Oxford, comenta que «nuestro trabajo ha demostrado que un gen involucrado en la resistencia a un antibiótico de último recurso muta a un ritmo increíblemente alto, lo que permite que las bacterias desarrollen rápidamente resistencia a los antibióticos«.
Una bacteria que causa infecciones pulmonares en hospitales
«Nuestra investigación sugiere que, para este caso particular, las presiones selectivas generadas por la asociación de este gen con el sistema inmunológico pueden haber impulsado la evolución de la tasa de mutación extrarrápida, que está evolucionando rápidamente para hacer que las bacterias sean resistentes a los antibióticos«.
Pseudomonas es una bacteria que comúnmente causa infecciones pulmonares en pacientes hospitalizados. Los investigadores cultivaron más de 900 poblaciones de Pseudomonas y las trataron con colistina. Al contar las bacterias y secuenciar su genoma, los investigadores pudieron evaluar qué tan rápido las diferentes poblaciones desarrollaron resistencia al antibiótico y la mutación genética que causa la resistencia.
Pseudomonas muta a una tasa 1.000 veces superior a la tasa «normal» de fondo
Los resultados mostraron que las infecciones por Pseudomonas desarrollaron rápidamente resistencia a este antibiótico de último recurso, debido a un gen que muta a una tasa 1.000 veces mayor que la tasa de mutación «normal» de fondo. Las mutaciones en este gen, conocido como pmrB, permitieron que la bacteria desarrollara su resistencia a la colistina.
Los investigadores sugieren que la razón de esta rápida tasa de mutación podría ser que el gen pmrB está asociado con el sistema inmunitario humano. Una tasa de mutación rápida ayudaría a la bacteria a sobrevivir adaptándose a los cambios fluctuantes en el sistema inmunológico.
Cuando se retiró la colistina, las poblaciones de patógenos perdieron rápidamente la resistencia
Aunque las bacterias desarrollaron su resistencia a la colistina a un ritmo mucho más alto de lo esperado, la investigación también reveló un resultado positivo. Cuando se retiró el antibiótico, las poblaciones de patógenos perdieron rápidamente la resistencia como consecuencia de la alta tasa de mutación.
Los investigadores ahora planean ampliar su estudio para investigar qué otros atributos de Pseudomonas podrían estar involucrados en permitir niveles tan altos de resistencia a los antimicrobianos.
El artículo, «La hipermutación localizada de pmrB impulsa la evolución de la heterorresistencia a la colistina», está disponible en Cell Reports.
