Resistencia natural

Costridium difficile visto en un microscopio de alta potencia. Esta bacteria es naturalmente resistente a muchos antibióticos, y causa que las personas sufran graves diarreas. Imagen por la CDC.

Algunas bacterias están equipadas naturalmente con defensas contra los antibióticos. Una defensa que algunas bacterias tienen es un químico que destruye la molécula del antibiótico. Cuando el antibiótico está cerca de la bacteria, liberan su defensa química, la cual causa que el antibiótico deje de funcionar. Otra forma en que se defienden es cambiando algunas de sus propias proteínas para que el antibiótico no pueda tocar el exterior de sus cuerpos celulares. Por ejemplo, muchos antibióticos tratan de aferrarse en los receptores de las bacterias, moléculas que se ubican en el exterior de la bacteria y reciben señales. Algunas de estas bacterias pueden cambiar la forma de sus receptores, para que el antibiótico no se pueda unir a ellos. Si no se puede enlazar, no las puede matar.

Hay una especie de bacteria resistente muy común llamada Clostridium difficile que causa una grave diarrea en las personas. C. difficile usa ambas defensas, la química y la que cambia de forma, y tiende a prosperar en personas que están tomando antibióticos para otras bacterias.

Mutación genética

A veces, cuando una bacteria se está multiplicando, un error aleatorio en el ADN de la bacteria creará un gen que le otorgue resistencia a los antibióticos. Cada vez que un evento de multiplicación ocurre, existe una probabilidad de que se pueda dar una mutación. Ya que las bacterias se multiplican MUCHO, es más probable que una mutación se dé.

Esta es una de las dos cepas diferentes de bacterias que han desarrollado diferentes tipos de resistencia a la vancomicina. Imagen por la CDC.

Una especie de bacteria en la que esto ocurrió es en la Enterococci resistente a la vancomicina (VRE), una cepa de bacterias que es resistente al antibiótico llamado vancomicina. Las VRE han estado presentes por alrededor de 30 años, y están muy bien estudiadas. De hecho, los científicos han sido capaces de agrupar diferentes cepas de VRE en función de cómo se defienden de la vancomicina. Para dos tipos, llamados VanA y VanB, las bacterias ganaron resistencia cuando ocurrió una mutación en su ADN. Esta mutación le dio a la bacteria la capacidad de defenderse de la molécula de vancomicina.

Transferencia genética horizontal

Algunas bacterias adquieren resistencia cuando otra bacteria les “regala” un gen a través de un proceso llamado transferencia genética horizontal (TGH). Existen tres maneras en que la TGH puede ocurrir.

1. Transducción – Ocurre cuando un virus ataca una bacteria y roba parte de su ADN. Este virus puede atacar a otra bacteria, y dejar los genes que tomó.
2. Transformación – A veces, hay genes flotando alrededor en el ambiente de una bacteria. La bacteria puede absorber estos genes y añadirlos a su propio ADN.
3. Conjugación – Dos bacterias pueden intercambiar genes al fusionarse brevemente, enviando genes una a la otra a través de la conexión.

La transferencia genética horizontal ocurre de tres maneras principales. Click para más detalles.

Los genes que una bacteria gana por medio de la TGH no siempre son genes de “resistencia”, pero cuando lo son, aumenta en gran medida el riesgo de que una bacteria resistente a los antibióticos se esparza por nuestras poblaciones.

Una bacteria peligrosa, y también muy extendida, llamada enterobacteria resistente a los carbapenémicos (CRE), es conocida por su habilidad de propagar genes de “resistencia” a través de la TGH. Las CRE pueden causar infecciones en nuestra sangre, heridas, y tracto urinario, y son de las bacterias más difíciles de eliminar, ya que pueden sobrevivir casi a todos los antibióticos.