Investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Barcelona y la Universidad Complutense de Madrid publican en “Science” un estudio que desvela un mecanismo que ayuda a las bacterias a extender la resistencia a los antibióticos. El descubrimiento podría promover la reconsideración de las actuales políticas de tratamiento con antibióticos.

 

Los investigadores han identificado una correlación directa entre los integrones, elementos genéticos móviles responsables de capturar y expandir los genes resistentes a los antibióticos entre ciertos tipos de bacterias, y una respuesta de reparación del ADN denominada SOS. Esta respuesta se produce ante la perturbación de la replicación de material genético de las bacterias.

 

Los autores han descubierto que el uso de una sustancia antibacteriana concreta que provoque este tipo de perturbación favorece el aumento de la resistencia indiscriminada a los antibióticos. Esto se debe a que la respuesta SOS promueve una incorporación eficaz de los genes que emplean los integrones para incorporar componentes resistentes a los antibióticos al genoma de la bacteria.

 

El tratamiento con ciertos antibióticos o quimioterápicos perturba la copia del material genético de la bacteria, bloqueando la replicación de su ADN. Esto provoca que las células bacterianas activen lo que se denomina la respuesta SOS bacteriana, un conjunto de genes que tienen como función reparar las lesiones producidas en el ADN y garantizar su estabilidad.

 

Los integrones se reestructuran dentro del ADN de las bacterias, añadiendo, separando o reordenando sus genes de manera aleatoria, modificando su capacidad de expresión y ajustándola a las necesidades de cada momento, definidas, en gran medida, por las condiciones de estrés en las que se encuentre la bacteria. Además, los integrones son capaces de transferirse de una célula bacteriana a otra, esparciendo así las resistencias a las sustancias antibacterianas.

 

Los investigadores han realizado análisis bioinformáticos de bases de datos de genomas bacterianos y han comprobado que la capacidad de incorporación y reorganización de los genes de los integrones presentes en varias especies bacterianas como Vibrio cholerae, la Vibrio parahaemolyticus y Escherichia coli, entre otras, forman parte de la respuesta SOS bacteriana, lo que implica que ésta regula su capacidad de expresión.

 

El hallazgo pone de manifiesto que la activación de esta respuesta, derivada de un antibiótico o un medicamento de quimioterapia que actúe sobre el material genético bacteriano, favorece la expresión de los genes de resistencia del integrón y su organización para contrarrestar a los fármacos. A la vez el tratamiento farmacológico estimularía la captación de nuevos mecanismos de resistencia, fomentando su diseminación entre las bacterias.

 

Los resultados del estudio plantean la necesidad de reflexionar sobre la utilización generalizada de sustancias antibacterianas que interfieren en la replicación del ADN de las bacterias. Además, los autores apuntan al impacto negativo que este tipo de compuestos pueden tener en el tratamiento de las enfermedades infecciosas de origen bacteriano ya que incrementan de forma generalizada la adquisición y diseminación de los mecanismos de resistencia a los antibióticos en las bacterias patógenas.

 

La investigación que publica “Science” cuenta con la participación del grupo de Microbiología Molecular del Departamento de Genética y Microbiología de la UAB, coordinado por Jordi Barbé, y los equipos de Iván Erill en el Centro Nacional de Microelectrónica del CSIC, de Bruno González-Zorn en la Universidad Complutense de Madrid y Didier Mazel, de la Universidad de Limoges y el Instituto Pasteur de Francia.