Cómo una bacteria ambiental inofensiva se convirtió en el temido germen hospitalario Acinetobacter baumannii
Y cómo podría combatirse
Las infecciones hospitalarias suelen ser especialmente difíciles de tratar porque los patógenos han desarrollado resistencia a los antibióticos habituales. La bacteria Acinetobacter baumannii es especialmente temida en este sentido, y la investigación busca nuevos enfoques terapéuticos para combatirla. Para buscar puntos de partida adecuados, un equipo internacional dirigido por bioinformáticos de la Universidad Goethe de Fráncfort ha comparado miles de genomas de cepas de Acinetobacter patógenas e inocuas. Esto ha proporcionado pistas sobre las propiedades que podrían haber convertido a A. baumannii en un patógeno exitoso, y cómo podría combatirse.
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Cada año, más de 670.000 personas enferman en Europa por culpa de bacterias patógenas que presentan resistencia a los antibióticos, y 33.000 mueren por las enfermedades que causan. Son especialmente temidos los patógenos que son resistentes a varios antibióticos a la vez. Entre ellos se encuentra la bacteria Acinetobacter baumannii, hoy temida sobre todo como "superbacteria hospitalaria": hasta un cinco por ciento de todas las infecciones bacterianas adquiridas en los hospitales son causadas sólo por este germen.
A. baumannii encabeza la lista de candidatos para los que, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), hay que desarrollar nuevas terapias. Esto se debe a que el patógeno -debido a un genoma flexible- adquiere fácilmente nuevas resistencias a los antibióticos. Al mismo tiempo, las infecciones no sólo se producen cada vez más fuera del entorno hospitalario, sino que también conllevan una progresión cada vez más grave. Sin embargo, un requisito previo para el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos es entender qué propiedades hacen que A. baumannii y sus parientes patógenos humanos, agrupados en lo que se conoce como el complejo Acinetobacter calcoaceticus-baumannii (ACB), sean patógenos.
Un equipo dirigido por el bioinformático profesor Ingo Ebersberger, de la Universidad Goethe de Fráncfort y el Centro LOEWE de Genómica Traslacional de la Biodiversidad (LOEWE-TBG), ha alcanzado un hito en esta comprensión. El equipo está compuesto por miembros de la Unidad de Investigación 2251 de la Fundación Alemana de Investigación y otros socios nacionales e internacionales, entre ellos científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, en San Luis, Estados Unidos.
Para su análisis, el equipo aprovechó el hecho de que una gran proporción de los miembros del género Acinetobacter son bacterias ambientales inofensivas que viven en el agua o en plantas o animales. En las bases de datos de acceso público se encuentran miles de secuencias genómicas completas tanto de éstas como de cepas patógenas de Acinetobacter.
Al comparar estos genomas, los investigadores pudieron filtrar sistemáticamente las diferencias entre las bacterias patógenas y las inofensivas. Dado que la incidencia de los genes individuales no era especialmente concluyente, Ebersberger y sus colegas se concentraron en los clusters de genes, es decir, grupos de genes vecinos que han permanecido estables durante la evolución y podrían formar una unidad funcional. "De estos grupos de genes evolutivamente estables, identificamos 150 que están presentes en las cepas patógenas de Acinetobacter y son raros o están ausentes en sus parientes no patógenos", dice Ebersberger, resumiendo. "Es muy probable que estos grupos de genes beneficien la supervivencia de los patógenos en el huésped humano".
Entre las propiedades más importantes de los patógenos está su capacidad de formar biopelículas protectoras y de absorber eficazmente micronutrientes como el hierro y el zinc. Y, efectivamente, los investigadores descubrieron que los sistemas de absorción del grupo ACB eran un refuerzo del mecanismo de absorción existente y evolutivamente más antiguo.
Especialmente emocionante es el hecho de que los patógenos hayan aprovechado evidentemente una fuente especial de energía: pueden descomponer el carbohidrato kynurenina producido por los humanos, que como sustancia mensajera regula el sistema inmunitario innato. Al parecer, las bacterias matan así dos pájaros de un tiro. Por un lado, la descomposición de la kinurenina les proporciona energía y, por otro, podrían utilizarla para desregular la respuesta inmunitaria del huésped.
Ebersberger está convencido: "Nuestro trabajo es un hito en la comprensión de lo que es diferente en la Acinetobacter baumannii patógena . Nuestros datos son de tan alta resolución que incluso podemos observar la situación en cepas individuales. Este conocimiento puede utilizarse ahora para desarrollar terapias específicas contra las que, con toda probabilidad, aún no existe resistencia."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Bardya Djahanschiri, Gisela Di Venanzio, Jesus S. Distel, Jennifer Breisch, Marius Alfred Dieckmann, Alexander Goesmann, Beate Averhoff, Stephan Göttig, Gottfried Wilharm, Mario F. Feldman, Ingo Ebersberger: Evolutionarily stable gene clusters shed light on the common grounds of pathogenicity in the Acinetobacter calcoaceticus-baumannii complex. PLOS Genetics (2022)
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