La evolución genera resistencia, pero entendiendo a la evolución, podemos acabar con ella.
En los círculos académicos se
habla mucho de la investigación interdisciplinaria, pero su práctica es algo
más rara. Pero las nuevas ideas y las perspectivas ajenas a menudo obran
maravillas, y eso es justo lo que ha ocurrido en el campo de la resistencia a
los antibióticos.
Adin Ross-Gillespie, de la
Universidad de Zúrich, es zoólogo, no físico, pero su estudio sobre animales muy cooperativos como los suricatos o los
topos le ha permitido comprender el comportamiento de otro grupo muy
colaborativo: las bacterias. El y sus compañeros acaban de presentar en una
conferencia dedicada a la medicina evolutiva en Zúrich la forma de aprovechar
esa capacidad colaboradora para crear una nueva clase de fármaco que parece
inmune a los procesos que causan la resistencia.
La resistencia a los antibióticos
aparece cuando una población de
bacterias es atacada por determinados fármacos, las pocas cuyos genes les
protegen de los efectos sobreviven y se multiplican. Como en la mayoría de
casos de la selección natural, es la supervivencia de estos, los individuos más
aptos, quienes impulsan este proceso. Pero el Dr Ross-Gillespie se ha dado
cuenta de que, en caso de que estos
individuos sean bacterias, existen circunstancias ante las cuales ni las más
aptas suelen sobrevivir.
Uno de ellas se relaciona con la
manera en que muchas bacterias buscan un nutriente crucial presente en el
ambiente, el hierro. Lo hacen mediante la liberación de unas moléculas llamadas
sideróforos, las cuales recogen los iones de hierro, siendo recogidos después
por células bacterianas. En una colonia de bacterias, el uso y la producción de los sideróforos es necesariamente comunitaria,
puesto que la molécula funciona fuera de los límites de las células
individuales. Todos los miembros de la comunidad contribuyen y todos se
benefician.
En teoría, debe alentar a las
bacterias que trabajan individualmente, es decir, las que aprovechan los sideróforos
producidos por otras para su propio uso, a contribuir con la colonia. Pero en
la práctica, ya sea porque las bacterias de una colonia están emparentadas, no
suele ocurrir. La cuestión es que invertir la lógica de los individuos que
trabajan por su cuenta hace que el sistema se vuelva vulnerable ante un ataque,
y esto no favorece a los individuos que contribuyen más en la colonia.
Siguiendo esta línea, el Dr
Ross-Gillespie cambió el hierro por el galio, pues sus moléculas se comportan
de una forma tan similar que podían “engañar” al sideróforo y convertirlo en
algo completamente inútil para las bacterias. De hecho, los sideróforos se unen
con mayor eficacia al galio que al hierro, rompiendo todo el proceso. Una prudente dosis de nitrato de galio puede
“obligar a salir” a una colonia entera de bacterias al privarla del hierro que
necesita para prosperar.
El problema es que, como los
sideróforos son un recurso común entre las colonias bacterianas, uno mutado
para que tenga preferencia por el galio sería eliminado por los otros, dejaría
de beneficiarse del virus que le produjo el error y no sería seleccionado para
extenderse. Esta es la teoría del Dr Ross-Gillespie.
Para rebatir esta teoría, él y
sus compañeros han criado colonias de una bacteria infecciosa. La Pseudomonas aeruginosa, y la han
expuesto a distintos antibióticos como el ciprofloxacin o el gentamicin, a
ambos fármacos al mismo tiempo; a una solución salina y al nitrato de galio.
Como ellos esperaban, ambos
antibióticos y el nitrato de galio redujeron el crecimiento de la Pseudomonas. Y también, como se
imaginaban, la bacteria tardó 12 días en generar una resistencia ante ellos.
Pero no ocurrió algo similar en las
colonias expuestas al nitrato de galio, que no desarrollaron ninguna respuesta.
Cuando los investigadores lo examinaron con mayor precisión, observaron que no
sólo las bacterias se estaban privando de hierro, sino que las bacterias respondían
a esta crisis perdiendo energía en generar más y más sideróforos, lo que
provocaba la destrucción de la colonia.
Lo que convierte a esto en algo
más que una curiosidad para los investigadores, es que el nitrato de galio ya
es un medicamento establecido. Puede
utilizarse de una forma segura y durante un largo periodo de tiempo para tratar
algunos cánceres y enfermedades óseas. Esto sugiere que puede ser utilizado
también con éxito en contra de las infecciones. El análisis evolutivo del
Dr Ross-Gillespie de cómo atacar a la resistencia antibiótica han proporcionado
un avance en este campo.
Este artículo ha sido publicado por la revista New Scientist
Traducción y adaptación por EXOPOL
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