Indagan resistencia de bacterias a antibióticos

Los microorganismos patógenos pueden evolucionar resistencia a ciertos fármacos y es factible que la medicina deje de funcionar.

24/02/2015 8:34
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Ganarle la carrera a las bacterias que se hacen resistentes a los antibióticos es una labor compleja, pues mientras fabricar un nuevo medicamento tarda al menos 10 años, los microorganismos pueden mutar en apenas unos días para evadir el efecto del fármaco.

 
En busca de nuevas rutas para afrontar esa resistencia, Rafael Peña Miller, investigador del Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM, recurre a modelos matemáticos y experimentos biológicos.
 
La resistencia bacteriana a los antibióticos tiene muchas aristas y puede abordarse desde los aspectos clínicos, mediante la medicina; desde el descubrimiento de nuevos fármacos, con química y farmacología, y desde la biología experimental, en la que trabajamos”, señaló.
 
Esa área se enfoca a cultivar y hacer crecer en el laboratorio poblaciones que se someten a diferentes condiciones ambientales, por ejemplo antibióticos, para estudiar cómo se adaptan al medioambiente.
 
“Los microorganismos patógenos pueden evolucionar resistencia a ciertos fármacos en los pacientes durante el curso de un tratamiento y, por consiguiente, es factible que la medicina prescrita deje de funcionar. Entender los mecanismos moleculares, así como los procesos evolutivos y ecológicos que hacen que el tratamiento falle, es lo que intentamos responder”, añadió el doctor en matemáticas.
 
Con un enfoque interdisciplinario que combina biología experimental (que cultiva los microorganismos en condiciones controladas) y modelación matemática (que integra variables en un modelo teórico y hace simulaciones computacionales), se logra una sinergia que ayuda a los científicos a predecir y cotejar ambos resultados.
 
“Contamos con un registro fósil, pues tras cada día que tenemos a las bacterias en un ambiente de antibióticos las metemos al congelador. Así podemos regresar a cualquier etapa del proceso y usar herramientas cuantitativas como la secuenciación genómica para saber qué pasó”, relató Peña Miller.
 
Durante décadas, el esfuerzo para afrontar la resistencia bacteriana se centró en hacer un nuevo antibiótico si otro ya no era funcional, “esto ayudó algún tiempo, pero en los últimos 20 a 30 años no se han desarrollado antibióticos; eso ha hecho que estemos en un problema grave, pues debemos encontrar la forma de utilizar los existentes de manera más eficiente. Una estrategia es minimizar su uso y hacer su consumo más racional, pues entre menos los empleemos, más conservarán su efecto inhibitorio”, destacó.
 
Las consecuencias de la aplicación de un antibiótico se analizan al estudiar las variaciones en el encendido y apagado de ciertas zonas del genoma de la bacteria y también al investigar el efecto que tienen estos cambios genéticos a nivel de poblaciones.
 
Encaminados a ese objetivo, los científicos detectan los genes y mecanismos moleculares que provocan las mutaciones y la resistencia.
 
En la parte experimental, Peña Miller y sus colaboradores emplean un millón de bacterias que se reproducen hasta mil millones en 150 microlitros de medio de cultivo en tan sólo 24 horas. Sus modelos sonEscherichia coli, Salmonella y Estafilococos aureus, cuyos genomas ya están descritos.
 
El experimento comienza con una célula o una población que viene de una sola célula (y por ello son genéticamente idénticas), que crece en un ambiente controlado. Al final del día se transfiere el 1 por ciento de éstas a otro recipiente idéntico o con otras condiciones ambientales y se vuelven a reproducir.
 
Al principio y al final del proceso los expertos hacen secuenciación y así pueden comparar los genomas e identificar dónde sucedieron los cambios y los genes que tuvieron mutaciones (Con información de UNAM). 

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