Los antibióticos, como todos sabemos, son medicamentos que se usan para prevenir y tratar infecciones bacterianas. Sin embargo, el problema de la resistencia a los antibióticos se está convirtiendo rápidamente en uno de los principales problemas científicos de los tiempos modernos. Si los científicos no pueden encontrar una solución efectiva a este problema, el número de muertes por infecciones comunes aumentará significativamente.
En este artículo, analizaremos más en profundidad la resistencia a los antibióticos y lo que los científicos están haciendo para resolver este problema mortal.
La resistencia a los antibióticos es un fenómeno natural. Cuando se usa un antibiótico, las bacterias que pueden resistirlo tienen muchas más posibilidades de supervivencia que las que son susceptibles. Estas bacterias susceptibles son inhibidas o destruidas por el antibiótico, lo que resulta en una presión selectiva para la supervivencia de cepas resistentes de bacterias.
Dado que es un proceso natural, se produce cierta resistencia sin la acción humana, ya que las bacterias pueden producir y usar antibióticos contra otras bacterias, lo que lleva a un bajo nivel de selección natural para la resistencia a los antibióticos. Sin embargo, los altos niveles actuales de bacterias resistentes a los antibióticos se deben al uso excesivo de antibióticos. Por ejemplo, en algunos países, los antibióticos se pueden comprar sin receta médica y en Internet. Además, los pacientes a veces toman antibióticos innecesariamente para tratar enfermedades virales como el resfriado común.
Las bacterias pueden volverse resistentes de dos maneras: 1) por mutación genética o 2) al adquirir resistencia de otra bacteria.
Se cree que las mutaciones, cambios espontáneos raros del material genético de la bacteria, ocurren en aproximadamente uno de cada millón a uno de cada diez millones de células. Diferentes mutaciones genéticas producen diferentes tipos de resistencia. Algunas mutaciones permiten a las bacterias producir enzimas potentes que inactivan los antibióticos, mientras que otras mutaciones eliminan el objetivo celular que atacan los antibióticos. Otros cierran los puertos de entrada que permiten que los antibióticos ingresen a la célula, y otras mutaciones fabrican mecanismos de bombeo que exportan el antibiótico al exterior para que nunca llegue al objetivo.
Las bacterias pueden obtener genes de resistencia a los antibióticos de otras bacterias de varias maneras. Al someterse a un proceso de apareamiento simple conocido como conjugación, las bacterias pueden transferir material genético, incluidos los genes que codifican la resistencia a los antibióticos de una bacteria a otra. Los virus son otro mecanismo para transmitir rasgos de resistencia entre bacterias. Los rasgos de resistencia de una bacteria se empaquetan en la porción principal del virus. Luego, el virus inyecta estos rasgos de resistencia en cualquier bacteria nueva que ataque.
Cualquier bacteria que adquiera genes de resistencia, ya sea por mutación espontánea o por intercambio genético con otras bacterias, tiene la capacidad de resistir uno o más antibióticos. Por lo tanto, dado que las bacterias pueden acumular múltiples rasgos de resistencia con el tiempo, pueden volverse resistentes a muchas familias diferentes de antibióticos.
El aumento de la resistencia antimicrobiana a los antibióticos amenaza nuestra capacidad para tratar enfermedades infecciosas comunes, lo que resulta en una enfermedad prolongada, discapacidad e incluso la muerte. Sin antibióticos efectivos para prevenir y tratar infecciones, los procedimientos médicos como el trasplante de órganos, el control de la diabetes, la quimioterapia contra el cáncer y la cirugía mayor se convierten en un riesgo muy alto. Se estima que las muertes mundiales por infecciones resistentes a los antibióticos llegarán a 10 millones al año para 2050.
Además, el aumento de la resistencia a los antimicrobianos está aumentando el costo de la atención médica debido a las estadías más largas en los hospitales y el requisito de una atención médica más intensiva.
Situación actual
Resistencia a las bacterias
Klebsiella pneumoniae: esta es una bacteria intestinal común que puede causar infecciones potencialmente mortales. Esta bacteria es una causa importante de infecciones adquiridas en el hospital, como neumonía, infecciones del torrente sanguíneo e infecciones en recién nacidos y pacientes de unidades de cuidados intensivos. Esta bacteria generalmente se trata con antibióticos carbapenem, pero ahora, debido a la resistencia, solo funcionan en la mitad de las personas que padecen infecciones por K. pneumoniae en todo el mundo.
E. coli: los antibióticos de fluoroquinolona a menudo se usan para las infecciones por E. coli, pero ahora hay países en muchas partes del mundo donde este tratamiento ahora es ineficaz en más de la mitad de los pacientes.
Gonorrea: los antibióticos de cefalosporina ahora son completamente ineficaces contra la gonorrea en Australia, Austria, Canadá, Francia, Japón, Noruega, Eslovenia, Sudáfrica, Suecia y el Reino Unido.
Estafilococo aureus: esta bacteria común que causa infecciones graves en los centros de salud y la comunidad ahora es resistente a los medicamentos de primera línea que solían usarse para destruirlos. Se estima que las personas con SARM (infección por estafilococo aureus resistente a la metacilina), tienen un 64% más de probabilidades de morir que aquellas con una forma de infección no resistente.
Resistencia a la tuberculosis
La OMS estima que en 2016 hubo 490,000 nuevos casos de tuberculosis resistente a múltiples medicamentos (TB-MDR), una forma de la enfermedad que es resistente a los dos medicamentos más potentes que se usan para tratarla.
La MDR-TB requiere cursos de tratamiento que son mucho más largos y menos efectivos que los de la tuberculosis no resistente. En 2016, solo el 54% de los que padecían TB-MDR fueron tratados con éxito.
A partir de julio de 2016, la resistencia al tratamiento de primera línea para la malaria por P. falciparum se ha confirmado en 5 países de la subregión del Gran Mekong: Camboya, la República Democrática Popular Lao, Myanmar, Tailandia y Vietnam.
En la mayoría de los lugares, los pacientes con infecciones resistentes a la artemisinina se recuperan completamente después del tratamiento, siempre y cuando sean tratados con un ACT que contenga un fármaco eficaz. Sin embargo, a lo largo de la frontera entre Camboya y Tailandia, P. falciparum se ha vuelto resistente a casi todos los medicamentos antipalúdicos disponibles, lo que hace que el tratamiento sea más desafiante.
Existe un riesgo real de que la resistencia a múltiples fármacos pronto emerja también en otras partes de la subregión. La propagación de la resistencia a otras partes del mundo podría plantear un importante problema de salud pública y poner en peligro importantes avances recientes en el control de la malaria.
Resistencia al VIH
En 2010, se estima que el 7% de las personas que comenzaron la terapia antirretroviral (TAR) en los países en desarrollo tenían VIH resistente a los medicamentos. En los países más desarrollados, la cifra fue del 10-20%. Algunos países han informado recientemente niveles de 15% o más entre los que comienzan el tratamiento contra el VIH, y hasta 40% entre los que reinician el tratamiento.
Los niveles crecientes de resistencia tienen importantes implicaciones económicas, ya que los regímenes de segunda y tercera línea son 3-18 veces más caros que los medicamentos de primera línea.
Resistencia a la influenza
Los medicamentos antivirales son importantes para tratar la gripe epidémica y pandémica. Por el momento, prácticamente todos los virus de influenza A que circulan en humanos son resistentes a una categoría de medicamentos antivirales: los inhibidores de M2 (amantadina y rimantadina). Sin embargo, la frecuencia de resistencia al inhibidor de la neuraminidasa oseltamivir se mantiene baja en 1-2%.
¿Qué están haciendo los científicos para combatir este problema?
En los laboratorios de todo el mundo, los científicos están en una carrera contra el tiempo para cultivar nuevas moléculas destructoras de microbios, pero esta no es de ninguna manera una tarea fácil.
Todos sabemos que la era médica moderna comenzó cuando Alexander Fleming regresó de unas vacaciones para descubrir que una de las placas de Petri que olvidó guardar estaba cubierta por un molde que mata las bacterias: descubrió accidentalmente la penicilina, el primer antibiótico del mundo.
Con el debido respeto a Fleming, el microbiólogo Sean Brady cree que ahora es el momento de cambiar de táctica. Por lo tanto, en lugar de cultivar antibióticos en una placa de Petri, espera ubicarlos en el suelo.
"En cada lugar que pisas, hay 10,000 bacterias, la mayoría de las cuales nunca hemos visto antes", dice Brady. La mayoría de estas bacterias se comportan de formas que aún no se comprenden completamente y producen moléculas que ni siquiera hemos visto antes.
Espera que exista un depósito de antibióticos en el suelo que aún no hemos encontrado, y parece que su idea podría estar a punto de dar frutos. En un estudio publicado el 12 de febrero en la revista Nature Microbiology, él y sus colegas informan sobre el descubrimiento de una nueva clase de antibióticos extraídos de microorganismos desconocidos que viven en el suelo.
Esta clase, a la que llaman malacidinas, mata varias superbacterias, incluido el temido MRSA, sin generar resistencia. Sin embargo, no encontrará este antibiótico en su farmacia la próxima semana, ya que llevará años desarrollar, probar y aprobar una nueva molécula para su distribución. Sin embargo, su descubrimiento es prueba de un poderoso principio, dijo: un mundo de biodiversidad potencialmente sin explotar aún está esperando ser descubierto.
Un equipo de investigadores de la Universidad de East Anglia descubrió un posible nuevo objetivo farmacológico en una clase de bacterias que eventualmente podría allanar el camino para una nueva generación de antibióticos que podrían ayudar a combatir este problema cada vez mayor de resistencia a los antibióticos.
El equipo investigó una clase de bacterias conocidas como bacterias Gram-negativas. Las especies de bacterias dentro de esta clase causan una variedad de infecciones como meningitis, neumonía e infecciones de sangre y heridas. Estas bacterias particulares poseen una membrana externa única que es difícil de atravesar por los medicamentos, proporcionando resistencia inherente a numerosos antibióticos.
Un componente principal de esta membrana externa es una molécula conocida como lipopolisacárido (LPS) que ayuda a estabilizar la membrana lipídica y también juega un papel clave en la protección de las bacterias de los compuestos tóxicos. Aunque los científicos ya sabían qué proteínas bacterianas estaban involucradas en el transporte de LPS a la membrana externa, el mecanismo era poco conocido hasta ahora.
Estos investigadores descubrieron que un complejo de dos proteínas de transporte, LptD y LptE, forman una estructura de barril y tapón que ayuda a tirar de las moléculas de LPS desde la membrana interna hacia la membrana externa, donde una porción de LPS se puede insertar en el prospecto externo.
El investigador principal, el profesor Changjiang Dong, dice que “hemos identificado el camino y la puerta que usan las bacterias para transportar los bloques de construcción de la barrera a la superficie exterior. Es importante destacar que hemos demostrado que la bacteria moriría si la puerta está cerrada. Esta investigación proporciona la plataforma para los medicamentos de nueva generación que se necesitan con urgencia".
Si bien esta investigación está en aún en pañales, los científicos creen que si pueden desarrollar compuestos que se dirijan a este sistema, entonces pueden tener una forma efectiva de combatir las bacterias resistentes a múltiples fármacos. Para agregar a esto, también creen que estos medicamentos serían difíciles para las bacterias a desarrollar resistencia, ya que en realidad no necesitarán ingresar a las bacterias.
El 99% de los microbios no crecerán en condiciones de laboratorio, dejando a los científicos frustrados de no poder obtener sus medicamentos naturales para salvar vidas. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Northeastern University en Boston, Massachusetts, descubrió una forma de usar un chip electrónico para cultivar los microbios en el suelo y luego aislar sus compuestos químicos antibióticos.
Han descubierto que el compuesto, Teixobactin, es altamente efectivo contra infecciones bacterianas comunes como Clostridium difficile, Staphylococcus aureus y Mycobacterium tuberculous. Crucialmente, estos científicos creen que las bacterias no serán resistentes a la teixobactina durante al menos tres décadas debido a sus múltiples métodos de ataque.
Las pruebas en ratones ya han demostrado que funciona bien para eliminar infecciones sin ningún efecto secundario. El equipo ahora se está concentrando en aumentar la producción para que pueda ser probada en humanos.
Este avance fue anunciado por científicos que dijeron que podría ser un cambio de juego en la lucha contra la resistencia a los antimicrobianos.
La profesora Laura Piddock, profesora de Microbiología de la Universidad de Birmingham, dijo: "La herramienta de detección desarrollada por estos investigadores podría cambiar las reglas del juego para descubrir nuevos antibióticos, ya que permite aislar los compuestos del suelo que producen microorganismos que no crecen en condiciones normales. condiciones de laboratorio.
La investigación del equipo fue publicada en la revista Nature.
Hasta que los nuevos antibióticos estén disponibles, podemos hacer todo lo posible para reducir el impacto y limitar la propagación de la resistencia.
Personas en general
• Solo usa antibióticos cuando te los recete un profesional de la salud certificado.
• Nunca exijas antibióticos si tu médico le dice que no los necesitas.
• Sigue siempre los consejos de tu médico cuando tomes antibióticos.
• Nunca compartas ni uses los antibióticos sobrantes.
• Prevé infecciones lavándote las manos regularmente, prepara alimentos de forma higiénica, evita el contacto cercano con personas enfermas, practica relaciones sexuales seguras y mantén tus vacunas al día.
Profesionales de la salud
• Prevé las infecciones asegurándote de que tus manos, instrumentos y entorno estén debidamente esterilizados.
• Receta solo antibióticos cuando sean realmente necesarios y de acuerdo con las pautas actuales.
• Informa cualquier infección resistente a los antibióticos a los equipos de vigilancia.
• Habla con tus pacientes sobre cómo tomar antibióticos adecuadamente y los peligros de su mal uso.
• Habla con tus pacientes sobre la prevención de infecciones. Por ejemplo, lavarse las manos, tener relaciones sexuales seguras, vacunarse y cubrirse la nariz y la boca al toser o estornudar.
Sector agrícola
• Administrar solo antibióticos a los animales cuando estén bajo supervisión veterinaria. No uses antibióticos para promover el crecimiento o para prevenir enfermedades en animales sanos.
• Vacunar a los animales para reducir la necesidad de antibióticos y utilizar alternativas a los antibióticos cuando estén disponibles.
• Promover y aplicar buenas prácticas en todos los pasos de producción y procesamiento de alimentos de origen animal y vegetal.
• Mejorar la bioseguridad en las granjas y prevenir infecciones a través de una mejor higiene y bienestar animal.
Fuentes: who, sciencealert, iflscience, y telegraph
