Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Oxford ha descubierto que la evolución natural de los genes de resistencia a los antibióticos ha mantenido la resistencia en las bacterias a pesar de una reducción en el uso de antibióticos.
Los hallazgos demuestran la importancia de comprender la evolución regulatoria de los genes de resistencia para combatir estratégicamente la RAM.
El estudio, “El ajuste regulatorio de mcr-1 aumenta la aptitud bacteriana y estabiliza la resistencia a los antibióticos en entornos agrícolas”, se publicó en el Journal of the International Society for Microbial Ecology .
La resistencia a los antimicrobianos (RAM) es una amenaza grave y creciente para la salud mundial: 1,2 millones de personas mueren cada año debido a infecciones resistentes a los medicamentos. El uso excesivo e indebido de antibióticos es una de las principales causas de la resistencia a los antimicrobianos, y existe una necesidad urgente de proteger la eficacia de los antibióticos de “última línea” para tratar infecciones multirresistentes.
“Nuestro estudio muestra cómo la evolución puede estabilizar rápidamente genes de resistencia en poblaciones de patógenos, reduciendo el impacto de restringir el consumo de antibióticos. Limitar el consumo es una de las estrategias más ampliamente defendidas para combatir la resistencia a los antimicrobianos, y la principal lección de nuestro trabajo en el futuro es que necesitamos nuevos “Estrategias innovadoras para eliminar activamente las bacterias AMR”, dice el profesor Craig MacLean, Departamento de Biología de la Universidad de Oxford.
En 2017, el gobierno chino prohibió el uso del antibiótico de última línea colistina como promotor del crecimiento en alimentos para animales en respuesta a la rápida propagación de la bacteria resistente a los antibióticos Escherichia coli (E.coli), portadora de genes de resistencia móvil a la colistina (MCR). Las bacterias que portan genes MCR son resistentes al tratamiento con colistina y causan infecciones resistentes a los medicamentos difíciles de tratar en humanos y animales.
La prohibición condujo a una reducción del 90% en el consumo de colistina, y los científicos esperaban ver una caída correspondiente en las tasas de RAM. Esto se debe a que el gen MCR está asociado con costos de aptitud física, como una menor capacidad competitiva y virulencia. Sin embargo, estudios de vigilancia a gran escala en China después de la prohibición encontraron que la disminución del gen mcr-1 fue más lenta de lo previsto.
Investigadores de la Universidad de Oxford dirigidos por Maclean exploraron esta discrepancia centrándose en la región reguladora del ADN que controla la expresión del gen mcr-1. Descubrieron que esta región muestra altos niveles de variación y que ciertas variantes podían compensar los costos de aptitud del gen mcr-1. Al “ajustar” la expresión de mcr-1 a un nivel más bajo, estas variantes permitieron a las bacterias alcanzar altas tasas de crecimiento y al mismo tiempo aumentaron la resistencia a la colistina.
Luego, los investigadores analizaron los datos de la secuencia de ADN de E. coli que portaba mcr-1 antes y después de la prohibición de la colistina. Esto reveló que las mutaciones reguladoras que aumentaban la aptitud en el laboratorio se habían mantenido estables en las poblaciones de E. coli de las granjas y apenas habían disminuido en respuesta a la prohibición.
El investigador principal MacLean dijo: “Nuestros resultados proporcionan pruebas sólidas de que la evolución del gen mcr-1 ha ayudado a estabilizar la resistencia a la colistina en entornos agrícolas, a pesar de que el uso de colistina en la agricultura ha disminuido en un 90%. Este hallazgo es de gran importancia para todos futuras intervenciones dirigidas a la reducción del uso de antibióticos, lo que demuestra la necesidad de considerar la evolución y transmisión de genes de resistencia para introducir estrategias viables para reducir la resistencia“.
El profesor Tim Walsh, director de biología del Instituto Ineos Oxford y coautor del artículo, dijo: “La resistencia a la colistina en muchas cepas de E. coli y en diversos entornos, desde granjas de cerdos hasta salas de hospitales, debería actuar como nuestra advertencia sobre los peligros”. del uso excesivo e indebido de antibióticos. En pocas palabras, no basta con reducir el consumo de antibióticos para combatir eficazmente la resistencia a los antibióticos. Necesitamos enfoques urgentes e innovadores para combatir la resistencia a los antibióticos, y nuevas estrategias para proteger nuestros antibióticos de último recurso para cuando los necesitemos. ellos más.”
Más información: Lois Ogunlana et al, El ajuste regulatorio de mcr-1 aumenta la aptitud bacteriana y estabiliza la resistencia a los antibióticos en entornos agrícolas, The ISME Journal (2023). DOI: 10.1038/s41396-023-01509-7
