Evolución en un tubo de ensayo: estas bacterias sobreviven en superficies de cobre mortal

Pequeños supervivientes en el laboratorio produjeron y estudiaron más de cerca

15.01.2021 - Alemania

Incluso los descendientes de las bacterias regulares pueden evolucionar para sobrevivir durante mucho tiempo en superficies metálicas de cobre que normalmente las matarían en unos pocos minutos. Un equipo internacional de investigación dirigido por la Universidad Martín Lutero de Halle-Wittenberg (MLU) y el Instituto de Microbiología de las Fuerzas Armadas Alemanas ha logrado producir estos diminutos supervivientes en el laboratorio y ha podido estudiarlos más de cerca. Los investigadores describen su trabajo en "Microbiología Aplicada y Ambiental" y proporcionan indicaciones sobre cómo se podría prevenir este desarrollo.

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Las infecciones bacterianas se tratan generalmente con antibióticos. Sin embargo, en las últimas décadas muchas bacterias patógenas han desarrollado una creciente tolerancia a los medicamentos comunes. Las denominadas bacterias multirresistentes a los medicamentos son especialmente preocupantes, ya que ya no pueden combatirse con la mayoría de los antibióticos. Las superficies de cobre, por ejemplo en las manijas de las puertas, son una buena arma para combatir estos gérmenes. "Las superficies de cobre son una forma segura de matar las bacterias. La mayoría de las bacterias mueren a los pocos minutos de haber aterrizado en una superficie de cobre", explica el profesor Dietrich H. Nies, microbiólogo de la MLU. El cobre es un oligoelemento vital para las bacterias, pero sólo en cantidades muy pequeñas. Sin embargo, en las superficies de cobre, las bacterias mueren literalmente inundadas de iones de cobre porque ya no pueden evitarlas con sus estrategias de defensa normales.

El equipo de investigación de Nies quería averiguar si dos especies típicas de bacterias, Escherichia coli y Staphylococcus aureus, son teóricamente capaces de adaptarse para sobrevivir en las superficies de cobre y con qué rapidez. Por lo tanto, el equipo colocó las bacterias en las superficies durante sólo unos minutos antes de devolverlas a un medio de cultivo normal donde se les permitió recuperarse. Este proceso se repitió varias veces, y los supervivientes fueron expuestos gradualmente a la superficie mortal durante períodos cada vez más largos. En tres semanas, los investigadores habían producido bacterias que podían sobrevivir durante más de una hora en una superficie de cobre. "Fuera del laboratorio, las condiciones no son obviamente tan ideales. Pero si las superficies de cobre no se limpian regularmente, pueden empezar a formarse capas aislantes de grasa en ellas, lo que podría producir un desarrollo similar con el tiempo", dice Nies.

Utilizando análisis genéticos exhaustivos, el equipo trató de entender por qué las bacterias ya no morían en las superficies. "No pudimos encontrar un gen que las hiciera resistentes al efecto mortal de las superficies de cobre metálico", dice Nies. En su lugar, el equipo observó un fenómeno entre las bacterias supervivientes que ya se conocía desde hacía bastante tiempo, aunque de una manera ligeramente diferente: el metabolismo de las bacterias se ralentizó al mínimo y cayeron en una especie de hibernación. Dado que la mayoría de los antibióticos tienen por objeto perturbar el metabolismo de las bacterias en crecimiento, son casi completamente ineficaces contra estas bacterias especiales, que también se conocen como "persistentes". "No importa lo bien que funcione un antibiótico, siempre hay un puñado de persistentes en cada generación", explica Nies. Sin embargo, no se consideran bacterias resistentes a los antibióticos, porque sus descendientes son de nuevo susceptibles a los medicamentos.

Normalmente sólo una pequeña proporción de bacterias se convierten en persistentes. Sin embargo, en el caso de las bacterias aisladas, fue toda la población. Aunque pudieron crecer tan rápido como sus predecesoras, también pudieron rescatarse a sí mismas cambiando rápidamente a un estado temprano de persistencia en condiciones adversas. A los científicos les preocupaba una cosa adicional que observaron: "La bacteria también heredó esta capacidad a lo largo de 250 generaciones, a pesar de que la descendencia no había entrado en contacto con una superficie de cobre", dice Nies. Por lo tanto, el equipo recomienda que las superficies de cobre se limpien regularmente y a fondo con agentes especiales para que no se desarrollen bacterias persistentes en primer lugar. Al mismo tiempo, Nies señala que el uso de las superficies de cobre es sólo una de las muchas maneras -incluyendo los antibióticos- de combatir eficazmente las bacterias dañinas.

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