La respuesta de un paciente a los antibióticos puede depender de otras especies de bacterias en su microbioma, así lo ha probado un nuevo estudio.
Actualmente, se conoce en detalle la concentración requerida de antibiótico para eliminar una bacteria específica. Los análisis para descubrir estas concentraciones se suelen realizar en cultivos donde cada especie de bacteria vive sola. Sin embargo, las infecciones pueden estar compuestas por más de una especie de bacteria, de hecho, nuestro organismo contiene una gran cantidad de bacterias beneficiosas (microbiota) con las que los patógenos pueden convivir.
En este sentido, ha habido un avance gracias a la investigación de los expertos Leticia Galera-Laporta y Jordi Garcia-Ojalvo, del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud, en la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona. Estos científicos han elaborado un estudio para descubrir cómo las comunidades de múltiples especies de bacterias responden conjuntamente a los antibióticos.
Bacterias y antibióticos
El detalle completo de la investigación se ha publicado en la revista Science Advances. En el artículo dan a conocer el método seguido para que las bacterias Bacillus subtilis y Escherichia coli respondan al antibiótico ampicilina (familia de la penicilina).
Los investigadores descubrieron que E. coli es sensible a este antibiótico. Esto quiere decir que no puede crecer más allá de cierta concentración. En cambio, B. subtilis (con beneficios probióticos) es tolerante al antibiótico, por lo que tiene la capacidad de crecer.
Galera-Laporta ha explicado que “cuando las dos especies de bacterias coexisten, su respuesta al antibiótico es opuesta a cuando están solas. Las bacterias que podrían sobrevivir mueren y viceversa”. Los autores se dieron cuenta de que lo que varía es la respuesta colectiva con la ayuda de un modelo matemático. Este es el resultado del cambio en la disponibilidad del medicamento para cada especie de bacteria en presencia de la otra.
La coexistencia de las especies
Concretamente, la ampicilina inactiva ciertas proteínas necesarias para que las bacterias fabriquen su pared celular, por lo que evita que esta última crezca. B. subtilis lo tolera porque inactiva el antibiótico y reduce la cantidad libre que circula en el medio ambiente. Esto beneficia a E. coli cuando las dos especies coexisten, porque hace que la cantidad de ampicilina no alcance el umbral necesario para matarla.
Por el contrario, E. coli no puede inactivar el antibiótico, sino que actúa como una esponja, esto es, retiene el antibiótico por un tiempo y luego lo devuelve al medio ambiente. Este papel amortiguador retrasa la supresión del antibiótico y daña B. subtilis. Finalmente, hace que el antibiótico permanezca en el medio ambiente durante un período en el que B. subtilis se habría eliminado si hubiera estado solo.
Declaraciones de los expertos
El profesor Jordi Garcia-Ojalvo ha apuntado que a través de estudios como estos desean “mostrar la importancia de no perder de vista el hecho de que la supervivencia de las bacterias a los antibióticos puede deberse a otros mecanismos no genéticos”. Además, los autores han señalado que los mecanismos que se muestran en este estudio no son específicos de estas dos especies de bacterias y los antibióticos utilizados.
Este hallazgo confirma la dificultad de elegir la dosis correcta de antibiótico en el tratamiento de infecciones bacterianas. Esto se debe a que la información disponible hace referencia a las especies cuando se encuentran solas. Por ello, la investigación sugiere la posibilidad de usar bacterias no patógenas para sensibilizar a otras que son dañinas.
“Debemos considerar el contexto microbiano en el que se encuentran las bacterias, para así mejorar la información que permite elegir la dosis adecuada de antibiótico en cada caso”, ha concluido Galera-Laporta.
Referencias
Galera-Laporta L, Garcia-Ojalvo J. Antithetic population response to antibiotics in a polybacterial community. Sci Adv. 2020;6(10):eaaz5108.
