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| Estructura química del antibiótico daptomicina |
En caso
de estar infectados por una de estas cepas de bacterias, ya no tendremos esa
última oportunidad
El problema de las “superbacterias”
resistentes a numerosos antibióticos sigue dando muchos quebraderos de cabeza a
la comunidad médica y biocientífica. Una de las bacterias más peligrosas es el
estafilococo áureo (e. áureo) MRSA, resistente a todas las penicilinas y
también a los antibióticos de la familia de las cefalosporinas.
Esta bacteria, que causa decenas de miles de
muertes al año en todo el mundo, es particularmente peligrosa en lugares como hospitales
o residencias de ancianos, centros en los que el estado de salud de sus
moradores no es precisamente óptimo; sus defensas están bajas, y donde, además,
se suelen encontrar personas con llagas o heridas, o a las que frecuentemente
se debe abrir una vía en vena para inyectarles medicación. Estas circunstancias
favorecen la infección bacteriana.
Si se produce una infección con e. áureo MRSA,
y el sistema inmune por sí solo no puede vencerla, existen afortunadamente
antibióticos llamados de “última oportunidad”. El nombre es evocador. Uno de
estos antibióticos es la daptomicina. Este antibiótico es un compuesto natural,
formado por una parte lipídica y una parte proteica, producido curiosamente por
otra bacteria: Streptomyces roseosporus.
Esta bacteria vive de la materia en descomposición y, por ello, presumiblemente,
lo usa para luchar contra bacterias enemigas.
La daptomicina tiene un modo interesante de
actuar, que asemeja al de algunas proteínas de nuestro propio sistema inmune
antibacteriano. Gracias a su parte lipídica, el antibiótico es capaz de insertarse
en la membrana también lipídica de las bacterias. Una vez insertadas varias
moléculas de daptomicina, estas se agregan entre sí y acaban por formar un poro
que pone en contacto la parte interior de la bacteria con el exterior: la
bacteria pierde electrolitos y nutrientes por el poro, y finalmente muere.
A pesar de que la daptomicina es muy eficaz
para dañar a las bacterias, alrededor del 20% de las diferentes cepas de e.
áureos MRSA han desarrollado igualmente resistencia frente a este antibiótico
de última oportunidad. Esto, obviamente, quiere decir que, en caso de estar
infectados por una de estas cepas de bacterias, ya no tendremos esa última
oportunidad.
Distracción mortal
Por esta razón, averiguar cómo se las arreglan
las cepas resistentes a la daptomicina para conseguir ser inmunes a su acción
reviste una importancia vital. Este objetivo es el que se propusieron un grupo
de investigadores del Imperial College de Londres, quienes publican sus
descubrimientos en la revista Nature
microbiology.
Lo que revelan estos estudios sobre la vida y
astucia molecular de estas bacterias es realmente fascinante, a pesar del
peligro que presentan. Los investigadores revelan que los e. áureos MRSA
resistentes a la daptomicina utilizan una distracción, un cebo, para atraer a
las moléculas de daptomicina de manera que no se unan a su membrana y no puedan
generar los poros que acabarían con ellos. El cebo está formado por las mismas moléculas
de lípidos presentes en las membranas bacterianas que la daptomicina utiliza
para insertarse y generar poros en ellas. Estas moléculas son secretadas por
las bacterias al exterior con la intención de atraer hacia ellas a la
daptomicina, inactivarla, y protegerlas de su actividad bactericida.
Los investigadores conocen que la resistencia a
la daptomicina debe también depender sin más remedio de la presencia y
actividad de algunos genes particulares en las bacterias resistentes. Para
averiguar de qué genes se trata, los investigadores compararon los genomas de
e. áureos resistentes y no resistentes. Esta comparación permitió averiguar que
las bacterias resistentes no habían adquirido genes nuevos, como sucede con
otros tipos de resistencia a los antibióticos, sino que habían perdido ciertos
genes.
Los genes perdidos eran, además, genes
importantes. Se trata de los que participan en un sistema llamado sistema de
percepción de quorum. Sí, es sorprendente, pero de la misma manera que la
existencia de quorum permite tomar determinadas decisiones en las
organizaciones humanas, la existencia de una cierta densidad de población
bacteriana (al fin y al cabo, el quorum se trata de eso) capacita a las
bacterias para tomar igualmente ciertas decisiones encaminadas a su mejor
supervivencia. Estas decisiones conllevan modificaciones en el funcionamiento
de genes que permiten adaptarse a los cambios poblacionales, los cuales pueden
conllevar modificaciones en la cantidad y calidad de los nutrientes.
El mecanismo de percepción de quorum depende
de la secreción de ciertas moléculas bacterianas que, al ser detectadas por
todas las bacterias de la población, causan cambios coordinados en el
funcionamiento de los genes en todas ellas. En el fondo, las bacterias no son
células aisladas, sino que se comunican unas con otras de manera que la
población entera pueda adaptarse a los cambios del ambiente. Esta comunicación
permite, entre otras cosas, un ataque general coordinado mediante la liberación
de toxinas que dañan a las células.
Los científicos descubren que este sistema de
percepción de quorum interfiere con el mecanismo de producción de cebos contra
la daptomicina. Al parecer, algunas de las toxinas cuya producción es inducida
por el sistema de percepción de quorum, paradójicamente, protegen a la
daptomicina y esta no puede ser inactivada por los cebos secretados al
exterior.
Los investigadores descubren también,
afortunadamente, que un antibiótico de la familia de la penicilina impide la
producción de cebos contra la daptomicina. Aunque estas bacterias son
resistentes a ese antibiótico cuando se usa solo, en conjunción con la
daptomicina podría ser eficaz para permitir la acción de esta última, lo que
podría salvar miles de vidas.
Referencia: Vera Pader, et al. (2016). Staphylococcus aureus
inactivates daptomycin by releasing membrane phospholipids. Nature Microbiology
2, Article number: 16194 (2016). doi:10.1038/nmicrobiol.2016.194. http://www.nature.com/articles/nmicrobiol2016194
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