Cada año en los Estados Unidos, más de 35.000 personas mueren y 2,8 millones se enferman por infecciones resistentes a los antibióticos.
Ahora, un equipo dirigido por la profesora Nathalie Balaban, de la Universidad Hebrea de Jerusalem, y la Dra. Maskit Bar-Meir, del Centro Médico Shaarei Zedek, demostró que las bacterias resistentes pueden tratarse con las terapias disponibles actualmente.
En un estudio publicado en la revista Science, los investigadores muestran que las bacterias agresivas pueden controlarse, pero solo si los médicos administran el tratamiento dentro de un breve período.
Como todos los organismos vivos, los gérmenes y las bacterias desarrollan defensas contra elementos hostiles en su entorno. Una táctica común es la “tolerancia”, es decir, permanecer latente durante el tratamiento con antibióticos. De esta manera, las bacterias evaden el tratamiento con antibióticos porque los antibióticos solo pueden detectar y matar objetivos en crecimiento. Sin embargo, esta etapa intermedia llamada “tolerancia a los antibióticos” dura solo unos pocos días y no se puede detectar en los laboratorios médicos estándar. Por lo tanto, los médicos pierden la ventana de tolerancia y con ella la oportunidad de tratar una infección grave antes de que se vuelva completamente resistente. Esta ventana corta no afecta a la mayoría de los adultos sanos, pero para aquellos pacientes que luchan contra una infección de la sangre con un sistema inmunitario debilitado, podría significar la diferencia entre la vida y la muerte.
En un estudio anterior, Balaban y la estudiante de doctorado Irit Levin-Reisman investigaron bacterias controladas en laboratorio y crearon un modelo matemático que describió, midió y predijo con éxito cuándo las bacterias desarrollarían tolerancia a un antibiótico en particular.
Además, observaron que cuando las bacterias desarrollaban tolerancia a un antibiótico, tenían más probabilidades de desarrollar tolerancia a otros antibióticos en el cóctel. “Observamos que las bacterias adquirieron tolerancia en unos pocos días. Estas mutaciones de tolerancia actuaron como un trampolín para adquirir resistencia y, en última instancia, el fracaso del tratamiento”, describió Balaban.
Ahora, como se publicó en la última edición de Science, el laboratorio de la profesora Balaban y el Dr. Jiafeng Liu se asociaron con Bar-Meir y repitieron su técnica de estudio y prueba de tolerancia. Solo que esta vez, analizaron muestras bacterianas diarias de pacientes hospitalizados con infecciones persistentes por MRSA (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina).
El patrón que encontraron fue sorprendentemente similar a los hallazgos de su laboratorio: primero, las bacterias de los pacientes desarrollaron tolerancia, luego resistencia y finalmente el tratamiento con antibióticos fracasó.
Mirando hacia el futuro, Balaban cree que los mismos procesos evolutivos involucrados en el desarrollo de la tolerancia y resistencia a los antibióticos probablemente están en juego en el cáncer y podrían usarse para su tratamiento. Por ejemplo, las células tumorales podrían primero ser tolerantes a la quimioterapia, desarrollar resistencia a ella y luego desarrollar resistencia a otros medicamentos contra el cáncer.
A corto plazo, a Balaban y Bar-Meir les gustaría dar una nueva esperanza a los pacientes con infecciones potencialmente mortales al alentar a los centros médicos a adoptar la prueba de laboratorio que desarrollaron, que mide la tolerancia a los antibióticos. Esta lectura permitiría a los médicos detectar rápida y fácilmente si las bacterias de un paciente toleran un tratamiento antibiótico planificado antes de que se administre. Además, según el perfil de bacterias del paciente, los médicos podrían elegir antibióticos con mayor probabilidad de éxito que, como se hace actualmente, elegir ciegamente antibióticos para los cuales el paciente puede haber desarrollado una tolerancia. “Usar la combinación correcta de antibióticos disponibles desde el principio podría aumentar considerablemente la tasa de supervivencia de los pacientes antes de que su infección se vuelva tolerante a todos los antibióticos en nuestro arsenal”, concluyó Balaban.
CITATION: Effect of tolerance on the evolution of antibiotic resistance under drug combinations. Liu Jiafeng, Orit Gefen, Irine Ronin, Maskit Bar-Meir, and Nathalie Q. Balaban. Science, January 10, 2020. Vol. 367, Issue 6474, pp. 200-204. DOI: 10.1126/science.aay3041
FUNDING: European Research Council, Israel Science Foundation, Minerva Foundation.
