Los hallazgos, publicados en la edición del 15 de julio de Molecular Cell, tienen implicaciones para abordar la amenaza global de la resistencia a los antibióticos y son especialmente preocupantes porque podrían complicar el desarrollo de nuevos antibióticos y contribuir a la propagación de genes de resistencia entre múltiples especies de bacterias. .
"El aumento de la resistencia a los antibióticos es uno de los desafíos de salud más apremiantes de nuestro tiempo", afirmó Victor Nizet, MD, profesor y vicepresidente del Departamento de Pediatría y de la Facultad de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas Skaggs de la Facultad de Medicina de UC San Diego. Medicamento. "Nuestro descubrimiento descubre un mecanismo por el cual los genes de resistencia se comparten entre diferentes tipos de bacterias, proporcionando nuevos conocimientos sobre la evolución y propagación de la resistencia a infecciones bacterianas potencialmente mortales".
Nizet es miembro del Programa de Capacitación en Biología Molecular de Infecciones Bacterianas de UC San Diego y autor principal del estudio. El primer autor es Justin Silpe, PhD, un científico investigador en el laboratorio de Nizet.
Transferencia de genes de resistencia
La propagación de genes de resistencia a los antibióticos es un importante problema de salud pública. En Estados Unidos, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) informan que al menos 2 millones de personas contraen infecciones resistentes a los antibióticos y al menos 23.000 de esas personas mueren cada año.
Las bacterias pueden adquirir de forma natural genes que les confieren resistencia a determinados antibióticos. Sin embargo, en las últimas décadas, la propagación de la resistencia a los antibióticos se ha acelerado por el uso excesivo y inadecuado de antibióticos en humanos y animales. Esto ha creado una presión selectiva que favorece la supervivencia y propagación de bacterias resistentes.
Las bacterias pueden transferir genes de resistencia a otras bacterias a través de varios mecanismos, incluida la transferencia horizontal de genes (THG). Una forma común de HGT se llama conjugación, que implica la transferencia de genes de una bacteria a otra mediante contacto directo.
El mecanismo recién descubierto de HGT identificado por los investigadores de UC San Diego es diferente de la conjugación. Implica la transferencia de genes de una bacteria a otra mediante la liberación de vesículas de membrana. Estas vesículas son estructuras pequeñas y esféricas que se liberan de la membrana externa de las bacterias.
Los investigadores descubrieron que las vesículas de membrana liberadas por un tipo de bacteria pueden ser absorbidas por otros tipos de bacterias, incluidas aquellas que no están estrechamente relacionadas. Este proceso puede transferir genes de resistencia de una especie de bacteria a otra, incluso si las dos especies no están en contacto directo.
Amplias implicaciones para la resistencia a los antibióticos
El descubrimiento de este nuevo mecanismo de HGT tiene amplias implicaciones para la resistencia a los antibióticos. Sugiere que los genes de resistencia pueden transferirse más fácil y ampliamente entre diferentes tipos de bacterias de lo que se pensaba anteriormente. Esto podría dificultar el desarrollo de nuevos antibióticos que sean eficaces contra todo tipo de bacterias resistentes.
"Nuestros hallazgos revelan un mecanismo no reconocido previamente para la transferencia de genes de resistencia entre bacterias", dijo Silpe. "Esto podría contribuir a la propagación de la resistencia a los antibióticos entre múltiples especies de bacterias, lo que haría más difícil tratar las infecciones causadas por estas bacterias resistentes".
Los investigadores enfatizaron la necesidad de realizar más investigaciones para comprender la prevalencia y la importancia de este nuevo mecanismo de HGT en la propagación de la resistencia a los antibióticos. También están investigando formas de inhibir la transferencia de genes de resistencia a través de vesículas de membrana, como posible estrategia para combatir la resistencia a los antibióticos.
El equipo de investigación incluyó científicos de la Universidad de California, la Facultad de Medicina de San Diego y la Facultad de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas de Skaggs. El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (R01AI113039).
