Descubren cómo las bacterias cambian su membrana para evitar la acción de los medicamentos

Una nueva investigación en la que han colaborado expertos de las universidades de Cambridge (Reino Unido) y Basilea (Suiza) ha mostrado por primera vez cómo las bacterias regulan los canales de sus membranas para controlar el flujo de nutrientes y la cantidad de antibiótico que llega a través de ellos, desvelando un mecanismo hasta ahora desconocido de la resistencia a estos medicamentos.

Dentro de los microorganismos o microbios, que se caracterizan porque solamente pueden verse a través del microscopio, las bacterias se están ganando la reputación de ser particularmente ‘duras de pelar’, por su dañina capacidad de generar enfermedades que cada vez son más difíciles de tratar. Estos seres vivos han demostrado ser capaces de adaptarse a los cambios y de evitar la acción de los medicamentos, creando un severo problema de salud pública en todo el mundo. En sentido estricto, la resistencia a los antimicrobianos (RAM), esa capacidad de sobrevivir de los microorganismos -virus y hongos, por ejemplo- no se limita a las bacterias, pero ellas son sin dudas las protagonistas.

Hace ya tres años que la Comisión Europea y los países de la UE definieron la RAM como una de las tres mayores amenazas para la salud. Cada año más de 35.000 personas fallecen en el Viejo Continente como consecuencia de una infección provocada por bacterias resistentes a los antibióticos. Equivale al daño que hacen la gripe, la tuberculosis y el sida juntos. Lo peor es que, según el Centro Europeo para la Prevención y el Control de Enfermedades (ECDC), todos los datos apuntan a que el problema sigue creciendo, tanto en número de infecciones como de fallecimientos por esta causa. Está previsto que entre los años 2025 y 2030 se produzcan 39 millones de muertes causadas por RAM.

Nueva estrategia

En su esfuerzo por conocer mejor este fenómeno para encontrar maneras eficaces de combatirlo, los investigadores británicos y suizos explican en el último número de la revista científica Nature Microbiology que han descubierto una estrategia de las bacterias para evitar la acción de los medicamentos.

Andres Floto, del Instituto Cardiorespiratorio Victor Phillip Dahdaleh, firma como uno de los autores de este estudio, en el que se muestra cómo las bacterias pueden controlar, de forma activa, qué entra en sus células y qué queda fuera. De ese modo mantienen un equilibrio entre el consumo de nutrientes y el uso de energía, además de reducir la acción de los medicamentos. El estudio ha revelado que las porinas bacterianas, proteínas que forman túneles en el exterior de la membrana, actúan como válvulas de ajuste, y no como meros agujeros que se mantienen siempre abiertos.

Usando diversas técnicas para la obtención de imágenes de organismos unicelulares, algunas de ellas experimentales, el equipo de investigación mostró que la apertura de las porinas en la bacteria Escherichia coli está regulada por la respuesta interna a las concentraciones de protones e iones de potasio. Esos niveles fluctúan en función de la actividad metabólica de la célula (su consumo de energía). Se vio además que uno de los canales de potasio, denominado Kch, desempeñaba una función crucial en el proceso.

El autor principal, Santiago Romero Canelón, ha explicado que «muchos antibióticos entran a la bacteria por las porinas, si cambias su permeabilidad, cambias la supervivencia».

En sus experimentos, los científicos modificaron los estados metabólicos de las bacterias y, con ello, su sensibilidad a los antibióticos, mostrando que el metabolismo puede influir en la eficacia de los medicamentos para acceder al interior de las células bacterianas.