Persistencia: ¿otro golpe para los antibióticos?
En distintas condiciones de estrés, como la exposición a los antibióticos, una subpoblación de bacterias tiene capacidad de soportar temporalmente el estrés y de revivir una vez las condiciones vuelven a la normalidad. Este fenómeno se conoce como persistencia bacteriana y no debe confundirse con la resistencia a los antibióticos, en la que las células transmiten a su progenie su capacidad de crecer ante la presencia de un antibiótico. La persistencia destaca la heterogeneidad fenotípica en un cultivo bacteriano susceptible a los antibióticos y es responsable de las infecciones recidivantes.
Nuevos métodos para estudiar las bacterias persistentes
La persistencia bacteriana tiene importantes repercusiones clínicas, como unos plazos de tratamiento prolongados para la tuberculosis, la recidiva de las enfermedades y la aparición de resistencia. Sin embargo, apenas conocemos los mecanismos subyacentes al fenómeno de la persistencia. El objetivo del proyecto COMBATTB era caracterizar funcionalmente los mecanismos moleculares que activan las bacterias persistentes para sobrevivir a la exposición a concentraciones letales de antibióticos. La investigación se llevó a cabo con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA, por su siglas en inglés) y facilitó el desarrollo de métodos para la identificación y el aislamiento de las bacterias persistentes. «Una cuestión clave en la identificación de las bacterias persistentes es que los ensayos clínicos estándar de susceptibilidad a los antibióticos no valoran la persistencia antibiótica», explica la beneficiaria de una beca de investigación MSCA, Helene Botella. Las bacterias persistentes resultan asimismo difíciles de estudiar porque los procedimientos experimentales disponibles también se enriquecen con células resistentes que crecen en presencia de un antibiótico y rápidamente superan en número a cualquier superviviente que no prolifere. El equipo científico creó un método llamado «aislamiento mediante la recombinación de no divisores» (ReMIND) que permite la separación eficiente de las bacterias persistentes y las resistentes. Se basa en la capacidad de las primeras de conservar ciertas características fenotípicas, al contrario que las últimas, en caso de exposición a un antibiótico.
Aplicación del ReMIND a la tuberculosis
Botella validó el ReMIND con la «Mycobacterium tuberculosis», el agente etiológico de la tuberculosis, como una potente herramienta para obtener información sobre los mecanismos moleculares por los que se forman las bacterias persistentes durante la infección. «El desarrollo de este método para el aislamiento específico de la "Mycobacterium tuberculosis" persistente "in vitro" y en un contexto biológico fisiológico constituye un gran logro», comenta Botella. Las rutas de bloqueo que impulsan la formación de células persistentes podrían reducir los plazos de tratamiento, algo especialmente importante en el contexto de la tuberculosis. El tratamiento suele consistir en un cóctel de fármacos complejo, requiere un mínimo de seis meses de administración y la recidiva no es habitual. La beneficiaria de la beca detalla que el plan consiste en seguir utilizando el ReMIND para dilucidar igualmente las rutas de los hospedadores que participan en el fenómeno de la persistencia antibiótica. En particular, Botella está interesada en comprender cómo contribuye la inmunidad del hospedador, incluidos los macrófagos, que son el nicho preferido de la «Mycobacterium tuberculosis», a la persistencia de dicha bacteria frente a los antibióticos. Tal como comenta Botella: «La resistencia a los antimicrobianos no solo obstaculiza el tratamiento de la tuberculosis, sino también de otras infecciones, por lo que constituye una amenaza para la salud humana con evidentes repercusiones socioeconómicas». Sobre la base de pruebas recientes, la resistencia a los antimicrobianos se cobró la vida de cerca de 1,3 millones de personas en 2019. No existen pruebas que muestren cómo contribuye la persistencia antibiótica a esta cifra. Los resultados de COMBATTB constituyen conocimientos fundamentales sobre el surgimiento de persistencia en la «Mycobacterium tuberculosis» y pueden allanar el camino hacia la identificación de fármacos que acaben con las bacterias persistentes. Además, ReMIND puede contribuir al desarrollo de herramientas de diagnóstico para impedir la aparición de la resistencia genética a la tuberculosis, ofreciendo así un mejor control de los sistemas de tratamiento actuales.
Palabras clave
COMBATTB, tuberculosis, bacteria persistente, persistencia antibiótica, «Mycobacterium tuberculosis», ReMIND, macrófagos