Resistencia antimicrobiana. Aspectos genéticos

Desde que el escocés Fleming descubrió el primero de los antibióticos (1927) hasta la aparición de resistencias han transcurrido solo 75 años. Esto no debería sorprender, pues Fleming en su discurso cuando recibió el Nobel (1945) alertó de cepas de S. aureus resistentes a la penicilina. Actualmente estamos, quizá, ante el principal problema de salud pública a nivel mundial.

Cada año alrededor de 25 000 pacientes mueren en la UE por una infección debida a bacterias multirresistentes, y la UE estima que los costes extra en salud y pérdida de productividad suponen 1,5 billones de euros por año. Allí donde no hay control con receta médica para uso humano o veterinario, aparecen y se propagan estas resistencias. Sin un control, nos encaminamos hacia una era post antibióticos en que muchas infecciones comunes podrán ser potencialmente mortales.

Las bacterias evolutivamente han desarrollado mecanismos para intercambiar genes de resistencia. Esto ocurre entre bacterias de la misma especie, pero también entre especies diferentes, lo cual permite explicar el aumento de las resistencias. La estrategia de las bacterias puede desarrollarse a través de mutaciones, las cuales se pueden transmitir de manera vertical (de madre a hija) u horizontal. Otras estrategias para adquirir la resistencia son los conocidos mecanismos de transformación (ADN libre que entra en la célula), transducción (a través de un virus: bacteriófago) o conjugación (de célula a célula por contacto directo).

«Sin un control adecuado de prescripciones, nos encaminamos hacia una era post antibióticos en que muchas infecciones comunes podrán ser potencialmente mortales»

En cualquiera de los mecanismos citados, es necesario que la bacteria reciba la nueva información genética. Esto lo hace a través de las denominadas plataformas genéticas, que pueden ser plásmidos, transposones o integrones (altamente eficaces con sus casetes génicos), y adquieren así la capacidad de resistencia a los antibióticos.

Estas resistencias a los antimicrobianos en los seres humanos se han acelerado por la inadecuada prescripción de antimicrobianos en salud humana, el uso inapropiado en el ganado y la propagación de genes de resistencia a antibióticos en el medio ambiente. El Plan de Acción Mundial establecido en 2019 por la Organización Mundial de la Salud (OMS) ya ha conseguido que 117 países miembros hayan puesto en marcha planes nacionales. Los objetivos apuntan a la idea de una ‘’salud global’’, que debe tener en cuenta las interacciones entre salud humana, animal y ambiental. El aspecto ecológico de la resistencia antimicrobiana no se puede olvidar, pues existe falta de conocimiento sobre la selección y propagación de organismos resistentes en el medio ambiente.

La epidemiología, tan de moda en estos días, de la resistencia a antibióticos debe también ser considerada de modo internacional, cuando algunas cepas resistentes se diseminan entre países y continentes. Un ejemplo han sido los clones españoles de neumococos, siendo bien conocida la diseminación de un clon multirresistente de S. pneumoniae de España a Estados Unidos. Se debe potenciar el seguimiento y control de estos clones, también en el campo de la veterinaria, con técnicas de tipado molecular, como “multi-locus-sequence-typing” (MLST), que permiten realizar estudios poblacionales para conocer la evolución de estos clones multirresistentes. Estas herramientas permiten realizar estudios epidemiológicos que identifican poblaciones de bacterias resistentes a antibióticos, así como conocer la diseminación de los genes que confieren la resistencia en diferentes nichos ecológicos.

Están claramente descritos casos de transmisión de resistencias hombre animales de granja, como es el caso de las cepas de S. aureus resistentes a meticilina (cepas SARM) en explotaciones porcinas. Los estudios indican que la microbiota intestinal de personas sanas y de animales puede ser un reservorio muy importante de muchos genes de resistencia a los antibióticos como el caso de genes de betalactamasas de espectro extendido (BLEE).

En esta microbiota intestinal de personas y animales, hay muchas bacterias que encuentran un medio idóneo para que se puedan transferir genes de resistencia. En un individuo de unos 70 kg, el componente microbiano, principalmente bacterias, representa 1,25 Kg. En número de células, el conjunto de las microbianas multiplica por 10 el número de células humanas del organismo, y el número total de genes de los microorganismos de nuestro cuerpo supone hasta 150 veces la suma de los nuestros.

Conocidos los mecanismos moleculares que nos han llevado a la situación actual, la Genética podría aportar algunas soluciones. La investigación se orienta a intervenir en los procesos moleculares bacterianos para poder contrarrestar las resistencias.

El uso de la novedosa tecnología CRISPR puede ser de utilidad.  De hecho, el sistema de edición génica es una defensa inmunitaria que emplean las bacterias para ahuyentar a los virus invasores llamados bacteriófagos. Científicos de la Universidad de Wisconsin en Madison (EE.UU.) centran su objetivo en emplear los bacteriófagos para enviar un mensaje falso, que provoque que las bacterias realicen cortes letales en su propio ADN.

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha sugerido, que potenciar la secuenciación masiva del genoma bacteriano puede mejorar la forma en que se controla la resistencia a los antimicrobianos. Utilizando la secuenciación completa del genoma, se podrían identificar genes resistentes en bacterias y predecir de modo más eficiente resistencias antimicrobianas. Esto hará posible diagnósticos y tratamientos más efectivos.

Finalmente, la selección genómica en ganadería ofrece la posibilidad de obtener poblaciones resistentes a determinadas patologías, que podrían reducir el uso de antibióticos. Si bien el camino por recorrer es largo, la genómica ya sea en bacterias o en animales de granja, presenta un horizonte enormemente interesante.

Fernando Freire
Gerente en Centro de Selección y Mejora Genética de Castilla y León (OVIGÉN)