La investigación, liderada por la Universidad Complutense de Madrid (UCM), y en la que han participado la Universidad de Valencia, la Fundación Jiménez Díaz y la Universidad Libre de Bruselas, ha descubierto que ciertos elementos genéticos de las bacterias, llamados integrones móviles, funcionan como "islas de defensa" frente virus bacterianos (bacteriófagos o fagos).
El hallazgo es importante porque el mismo mecanismo que permite a las bacterias resistir el ataque de los virus, podría repeler las nuevas terapias fágicas, unos prometedores tratamientos que pueden ser la alternativa a los antibióticos, especialmente para combatir bacterias multirresistentes o superbacterias que son un creciente problema de salud global.
Los detalles del estudio se han publicado este jueves en la revista Science.
Los integrones son plataformas genéticas que permiten a las bacterias captar y acumular genes de distintas funciones, entre ellos los de resistir a los antibióticos. El estudio da un paso más allá al describir que también portan genes capaces de defender a las bacterias de terapias fágicas.
Estos genes, llamados "BRiCs" (por sus siglas en inglés), pueden otorgar a las bacterias protección contra diferentes tipos de virus y, en combinación con otros genes de resistencia a antibióticos, dotar a la bacteria de protección frente a fagos y antibióticos.
"Este descubrimiento amplía significativamente nuestro conocimiento sobre cómo las bacterias adquieren y mantienen sus defensas, destacando un mecanismo evolutivo más complejo de lo que se creía", subraya José Antonio Escudero, investigador del Departamento de Sanidad Animal y del Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria de la UCM.
Dos años de estudios y experimentos in vitro
Para hacer este estudio, desarrollado durante más de dos años, los autores combinaron análisis bioinformáticos y experimentos in vitro.
Para descubrir estos nuevos mecanismos de resistencia a fagos exploraron la función de más de 120 genes bacterianos de función desconocida alojados en integrones.
La función antifágica de estos genes se testó en diferentes bacterias modelo frente a distintos tipos de fagos en condiciones controladas, confirmando su función defensiva en importantes patógenos humanos como Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa.
Aplicaciones prácticas
Estos resultados son clave para la salud pública, sobre todo en un momento en el que la resistencia a los antibióticos es un problema creciente.
Si estos genes de defensa se siguen propagando rápidamente podrían hacer que la terapia con fagos —una alternativa prometedora a los antibióticos convencionales— pierda efectividad.
"Entender cómo se propagan estas defensas bacterianas nos ayudaría a anticiparnos y frenar la aparición de nuevas resistencias en hospitales y otros entornos clínicos", sentencia Escudero.
Las próximas investigaciones del equipo científico se encaminarían al estudio del origen evolutivo y a la epidemiología de estos sistemas defensivos en la naturaleza.
Asimismo, planean la caracterización detallada de estos sistemas de defensa.
Ambas aproximaciones, concluyen los investigadores, podrían ayudar a desarrollar estrategias para mitigar la diseminación y efecto de esos genes de resistencia a fagos.