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¿El fin de las superbacterias?: descubren una vulnerabilidad en las cepas resistentes a los antibióticos

La resistencia bacteriana surge a menudo debido a mutaciones espontáneas en el ADN

Un estudio liderado por investigadores de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) ha identificado una vulnerabilidad crucial en las bacterias resistentes a los antibióticos, según detalla un artículo publicado en Science Advances.

El equipo, dirigido por el profesor Gürol Süel, colaboró con científicos de la Universidad Estatal de Arizona (EEUU) y la Universitat Pompeu Fabra (España) para explorar los mecanismos de resistencia en Bacillus subtilis. La investigación planteó una pregunta clave: ¿por qué las bacterias mutantes que desarrollan resistencia no dominan a toda la población bacteriana, pese a tener una ventaja aparente? El estudio reveló que la resistencia a los antibióticos conlleva un costo fisiológico que limita su proliferación, lo que podría utilizarse para frenar la propagación de la resistencia.

«Hemos identificado el talón de Aquiles de las bacterias resistentes a los antibióticos», afirma Süel, profesor de biología molecular en UC San Diego. «Podemos aprovechar esta desventaja para controlar su expansión sin necesidad de medicamentos o productos químicos nocivos».

La resistencia bacteriana surge a menudo debido a mutaciones espontáneas en el ADN, algunas de las cuales afectan los ribosomas, las estructuras celulares responsables de sintetizar proteínas. El estudio se centró en cómo estas mutaciones alteran la fisiología bacteriana, particularmente su dependencia de iones de magnesio, esenciales para la estabilidad y función de los ribosomas.

Los investigadores descubrieron que las mutaciones que confieren resistencia provocan una competencia excesiva por magnesio entre los ribosomas y las moléculas de trifosfato de adenosina (ATP), que suministran energía a las células. Este «tira y afloja» interno, confirmado mediante modelado a escala atómica y análisis matemáticos, reduce la eficiencia de las bacterias resistentes frente a sus contrapartes no resistentes.

Hallazgos clave

Al analizar una variante ribosomal de Bacillus subtilis llamada «L22», los investigadores observaron que esta mutación, aunque otorga resistencia, también impone un coste de crecimiento. Las bacterias mutantes luchan por sobrevivir en entornos con bajos niveles de magnesio, lo que limita su capacidad para dominar la población.

«Pensamos en la resistencia a los antibióticos como una ventaja decisiva», explica Süel, «pero descubrimos que la capacidad para manejar la escasez de magnesio es aún más crucial para la proliferación bacteriana».

Implicaciones

Este descubrimiento abre la puerta a nuevos enfoques para combatir la resistencia sin recurrir a medicamentos tradicionales. Por ejemplo, manipular los niveles de magnesio en el entorno bacteriano podría inhibir selectivamente a las cepas resistentes, preservando las bacterias beneficiosas no resistentes. «Con una comprensión más profunda de las propiedades fisiológicas y moleculares de las bacterias resistentes, podemos desarrollar estrategias innovadoras de control», destaca Süel.

Lucha contra las superbacterias

Este avance se suma a otro enfoque desarrollado recientemente por Süel y su equipo en colaboración con la Universidad de Chicago. El dispositivo bioelectrónico que diseñaron utiliza la actividad eléctrica natural de ciertas bacterias para combatir infecciones, como las causadas por Staphylococcus epidermidis, un patógeno hospitalario resistente. Ambos enfoques subrayan la importancia de soluciones sin fármacos para abordar la creciente amenaza de las superbacterias.

«Estamos agotando los antibióticos eficaces debido a su uso indiscriminado durante décadas», advierte Süel. «Alternativas no farmacológicas son esenciales, y nuestros estudios más recientes demuestran cómo podemos controlar las bacterias resistentes de manera innovadora y sostenible».