Las dinámicas microbianas de la resistencia a antibióticos
La aparición de cepas bacterianas resistentes a antibióticos ha reducido de forma significativa el número de estrategias terapéuticas disponibles para el tratamiento de infecciones bacterianas. Para hacer frente a esta situación, los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea EVOTAR (Evolution and transfer of antibiotic resistance), trataron de desvelar los mecanismos relacionados con la evolución y la transmisión de la resistencia a antibióticos en patógenos humanos. El consorcio responsble de EVOTAR empleó diferentes técnicas punteras como, por ejemplo, la secuenciación completa del metagenoma, análisis metagenómicos funcionales y una plataforma de captura de genes de resistencia. Su objetivo era caracterizar el resistoma, que es el reservorio humano de genes de resistencia a antibióticos. La secuenciación del metagenoma reveló que la exposición a largo plazo (crónica) a antibióticos reducía la riqueza del microbioma y aumentaba la abundancia de los ARD. Demostró con claridad que tal exposición causa una selección de las especies capaces de sobrevivir con la presencia constante de antibióticos, como consecuencia de los ARD que codifican. Los análisis metagenómicos funcionales revelaron que tanto la hospitalización como el tratamiento con antibióticos tienen efectos muy significativos en algunos pacientes, ya que favorecen la expansión de su resistoma. Es más, algunos de los datos señalaron que tras seis meses la abundancia de genes de resistencia a antibióticos retornaba a su nivel original. Los investigadores desarrollaron métodos de cultivo optimizados para la microbiota intestinal humana con el fin de capturar una mayoría representativa de las células en una muestra. El empleo de estas nuevas técnicas de cultivo, en combinación con la secuenciación del genoma completo, permitió descubrir reservorios de organismos resistentes a antibióticos y genes de resistencia a antibióticos en ecosistemas marinos y edáficos. El equipo de EVOTAR también desarrolló la herramienta PLACNET para la reconstrucción de plásmidos portadores de genes de resistencia a partir de secuencias del genoma completo con el fin de seguir su transmisión y estudiar la historia natural de estos plásmidos. También se diseñó otro nuevo método para la identificación de los ARD en grandes conjuntos de datos complejos. Esto ayudó a ampliar de manera significativa la lista de genes de resistencia conocidos. Los socios del proyecto establecieron nuevos modelos matemáticos para el estudio de la transmisión entre huéspedes de genes de resistencia a antibióticos. Estos modelos permitieron no solo estudiar la transmisión de diferentes enfermedades y de genes de resistencia a antibióticos a través de la red de potenciales huéspedes (es decir, pacientes, hospitales, granjas), sino también la identificación de huéspedes que están en riesgo de ser infectados. El consorcio desarrolló satisfactoriamente una plataforma de captura de genes de resistencia a antibióticos que actualmente incluye ochenta mil dianas de genes de resistencia y también genes asociados a elementos genéticos móviles. Ello podría contribuir a desentrañar por completo la propagación de la resistencia con un grado de calidad y velocidad sin precedentes. EVOTAR adoptó un enfoque de intervención novedoso enfocado a administrar un compuesto que absorbe e inhibe antibióticos residuales en el colon humano. Tal como se había previsto, se demostró que este método minimiza presiones selectivas que conducen a la aparición de resistencia a antibióticos y a la alteración de la flora comensal sin modificar el destino de la absorción del antibiótico y su potencial para tratar la infección para la que ha sido administrado. En conjunto, las actividades del proyecto EVOTAR proporcionaron información novedosa sobre la evolución, la transferencia y la aparición de genes de resistencia a antibióticos. Ahora se dispone de novedosos modelos in vitro e in vivo que sirven como base para futuros estudios sobre la eficacia de nuevos métodos de intervención.
Palabras clave
Resistencia a antibióticos, factores de resistencia a antibióticos, EVOTAR, metagenómica