Atacar la multirresistencia

por para Ciencia Hoy el . Publicado en Número 151.

La población mundial experimentó un importante crecimiento demográfico luego de la Segunda Guerra Mundial. Los progresos en la investigación y en la utilización de antibióticos fueron decisivos para disminuir la mortalidad infantil y aumentar la sobrevida, si bien, con el andar del tiempo, su administración intensiva e indiscriminada desembocó en que proliferaran cepas bacterianas resistentes a esas drogas, aparecidas como consecuencia del proceso de selección natural previsto en la teoría de la evolución.

Imagen de microscopia electrónica de barrido de la bacteria Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, en la actualidad uno de los microorganismos con mayor resistencia a antibióticos. Foto Wikimedia Commons

Imagen de microscopia electrónica de barrido de la bacteria Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, en la actualidad uno de los microorganismos con mayor resistencia a antibióticos. Foto Wikimedia Commons

En 1940, los bioquímicos británicos Edward P Abraham (1913-1999) y Ernst Chain (1916-1979, nacido en Berlín y ganador del premio Nobel en 1945) aislaron y describieron una enzima de la bacteria Escherichia coli capaz de degradar la penicilina. Desde entonces se descubrieron numerosos mecanismos de resistencia a antibióticos, que constituyen las formas de adaptación de los microorganismos al ambiente adverso. Hoy el fenómeno se ha convertido en un serio problema de salud pública por la aparición de bacterias multirresistentes, comúnmente llamadas superbacterias (véase F Antunes Ferreira et al., ‘Superbacterias. El problema mundial de la resistencia a los antibióticos’, Ciencia Hoy, 23, 133: 38-43).

Los médicos tienen posibilidades terapéuticas cada vez más limitadas ante infecciones por microorganismos multirresistentes. Los pacientes infectados por superbacterias enfrentan un riesgo de morir entre 20 y 70% mayor de los infectados por el mismo germen que no adquirió multirresistencia. En la Argentina, según los especialistas del Instituto Malbrán, el 0,9‰ de las personas internadas tiene infecciones por superbacterias. En la ciudad de Buenos Aires esa cifra se quintuplica y ronda el 5‰.

Un estudio dirigido por Alejandro Vila, investigador superior del Conicet y director del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario, publicado en Nature Chemical Biology, describió un mecanismo novedoso por el cual una enzima permite que una bacteria resista la acción combinada de la respuesta inmune más los efectos de antibióticos de la familia de los carbapenemes. Al mismo tiempo, ese mecanismo da protección a bacterias vecinas. Dicha enzima es una metalo-lactamasa llamada NDM-1. Se diseminó geográficamente en corto tiempo y hoy está presente en más de ochenta países, entre ellos la Argentina.

Los carbapenemes son antibióticos de última generación, derivados de la bacteria Streptomyces catleya, que pueden ser inactivados por ciertas metalo-lactamasas en presencia de cinc. La respuesta inmune retiene iones metálicos como el cinc mediante proteínas que los secuestran. Los autores demostraron que la ausencia de metales es perjudicial para la acumulación de metalo-lactamasas en las bacterias, ya que en su forma no acoplada al cinc dichas enzimas son rápidamente degradadas y, en consecuencia, no pueden obstaculizar la acción del antibiótico.

Pero eso puede no ser así para la enzima NDM-1, que es capaz de subsistir en ausencia de cinc, ya que es transportada a la membrana externa de ciertas bacterias (llamada gramnegativas), donde ejerce el efecto protector de poblaciones cercanas de bacterias ante concentraciones letales del antibiótico.

Además de explicar este mecanismo novedoso, el equipo de Vila encontró la forma de contrarrestarlo, que consiste en bloquear uno de los pasos de la síntesis de la metalo-lactamasa NDM-1. Se logra así que esta se mantenga dentro de la célula, es decir, que no sea transferida a la membrana externa. Ello anula la protección que recibían las bacterias vecinas.

Más información en González LJ et al., 2016, ‘Membrane anchoring stabilizes and favours secretion of New Delhi metallo-β-lactamase’, Nature Chemical Biology, 12, 7: 516-522.

Alejandro Curino

Valeria G Antico Arciuch