Aisladas durante millones de años, las bacterias de una cueva resisten a los antibióticos modernos

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Artículo publicado por Ed Yong el 13 de abril de 2012 en Not Exactly Rocket Science

Las cavernas de la Cueva Lechuguilla están entre las más extrañas del planeta. Sus pasadizos, excavados por ácido, se extienden a lo largo de casi 200 kilómetros. Están repletos de un mundo maravilloso de macarrones, globos, láminas y estalactitas oxidadas, y arañas de cristal.

Partes de Lechuguilla han estado aisladas de la superficie durante los últimos 4 a 7 millones de años, y las formas de vida que hay allí – principalmente bacterias y otros microbios – han seguido sus propios caminos evolutivos. Pero Gerry Wright de la Universidad McMaster en Canadá ha encontrado que muchas de las bacterias de la gruta pueden resistir a nuestros antibióticos. Han estado viviendo bajo tierra desde que ha habido humanos modernos, pero pueden defenderse de nuestras armas más potentes. La resistencia a los medicamentos puede que nos esté causando problemas a nosotros ahora, pero para las bacterias, es simplemente una antigua solución a un viejo problema.

Cueva Lechuguilla


Lechuguilla no es un lugar fácil de explorar. Los exploradores necesitan permisos especiales para bajar a las profundidaes, y sólo se permite el paso a un puñado o dos cada año. Hazel Barton de la Universidad de Akron logró uno de los pases. Su viaje duró cuatro días – la gruta es tan grande que los exploradores deben acampar dentro. “Hace calor (20ºC) y es húmeda, por lo que moverse por allí te hace sudar”, dice Barton. La gente queda pronto cubierta de barro por los depósitos de hierro y manganeso con “la consistencia del hielo que queda en las carreteras”, y debe cambiarse de ropa para explorar los extremos más maravillosos de la cueva.

El objetivo de Barton era alcanzar áreas que sólo habían sido visitadas por un puñado de personas, y carecían de huellas y marcas. Las bacterias apenas habían estado expuestas a los humanos, mucho menos a nuestros antibióticos. Y dado que la roca de Lechuguilla también es impermeable, ninguna fuente de agua fluye a sus cavernas. Es muy improbable que los antibióticos pudiesen haber llegado desde la superficie.

Barton finalmente recolectó 93 cepas, y el equipo de Wright las puso a prueba en la superficie. A pesar de su aislamiento, las bacterias de la cueva resistían colectivamente casi a todo tipo de antibióticos de los que usamos actualmente. Esto incluye el medicamento daptomicina, usado como último recurso, que se utiliza para tratar infecciones difíciles de curar. Aproximadamente dos tercios de las cepas resistieron a tres o cuatro familias diferentes, y tres de ellas sobrevivieron a 14 tipos distintos.

El equipo dice que su descubrimiento apoya la idea de que la resistencia a los antibióticos precede por mucho al surgimiento de la medicina moderna. Esto no debería ser algo sorprendente. Como escribí el año pasado, muchos antibióticos proceden de fuentes naturales, o son versiones modificadas de tales compuestos químicos. La penicilina, el primero en ser sintetizado, procede de un moho que furtivamente llegó a una placa de Alexander Fleming. La daptomicina procede de una bacteria conocida como Streptomyces roseosporus.

Estos compuestos químicos no son invenciones humanas: son armas que los microbios han evolucionado para mantenerse a raya unos a otros. También son antiguos. Evolucionaron hace entre 40 y 2000 millones de años, y es extremadamente probable que hayan existido contramedidas desde un tiempo similar. Confirmando esto, el año pasado, el grupo de Wright encontró los ejemplos más antiguos de genes resistentes encontrados en bacterias de muestras de suelo congelado de 30 000 años de antigüedad.

El medio ambiente también está repleto de genes resistentes. En un estudio anterior, el equipo de Wright demostró que las bacterias del suelo son una reserva masiva de genes resistentes – un “resistoma” al que pueden recurrir las bacterias infecciosas. Gautam Dantas encontró que nuestros suelos están tan llenos de bacterias resistentes que muestrean aleatoriamente las cepas, que no sólo resisten a los antibióticos, sino que en realidad se alimentan de ellos. Los genes resistentes incluso han surgido en entornos extremos, incluyendo cientos de metros bajo la superficie de la Tierra y miles de metros bajo el océano. Las profundidades de Lechuguilla pueden unirse a esta lista de remotas localizaciones.

Por tanto, en cierta forma, el nuevo estudio de Wright simplemente nos dice lo que muchos ya sabíamos. Pero también proporcionó algunas sorpresas. Aunque muchas de las bacterias de la cueva resistían a los antibióticos con las mismas estrategias que sus parientes de la superficie, otras usaban tácticas que son nuevas para la ciencia. Una especie, por ejemplo, resistía a la daptomicina descomponiendo la medicina hasta un punto crítico.

Estos descubrimientos podrían actuar como un sistema de alerta temprana. Las bacterias pueden transferir genes entre ellas con gran facilidad, por lo que los trucos que usan las bacterias ambientales podrían fácilmente terminar en especies que matan a personas en los hospitales. Estudios como este nos dan un reconocimiento temprano sobre armas poco conocidas que podrían caer algún día en manos del enemigo.

Como escribía el año pasado, esto no es excusa para el uso indiscriminado de antibióticos en la sanidad y agricultura modernas.

Estas condiciones crean una intensa presión evolutiva que favorece el surgimiento de bacterias resistentes. El hecho de que los genes resistentes estén ampliamente extendidos y sean antiguos no cambia eso. Simplemente implica que, en tiempos de necesidad, las bacterias asediadas tienen un vasto y duradero rango de defensas del que hacer uso. Por cada nueva espada que forjemos, hay un escudo milenario esperando para ser usado de nuevo.

Pero hay un lado bueno en esta historia. Las bacterias fueron sus peores enemigas durante eones antes de que llegasen los humanos. Competían por los recursos y se mataban entre sí usando compuestos químicos. Estas guerras microscópicas podrían dotar a las bacterias modernas con formas de resistir a nuestros medicamentos, pero también podrían proporcionarnos nuevas medicinas. Tal y como escribe Wright: “Hay una miríada de moléculas bioactivas con propiedades antibióticas esperando a ser descubiertas”.


Artículo de Referencia: Bhullar, Waglechner, Pawlowski, Koteva, Banks, Johnston, Barton & Wright. 2012. Antibiotic Resistance Is Prevalent in an Isolated Cave Microbiome.http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0034953

Autor: Ed Yong
Fecha Original: 13 de abril de 2012
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