1. Crecimiento lento o latencia:
- Algunas bacterias pueden entrar en un estado de crecimiento lento o de latencia en respuesta al estrés por antibióticos. En este estado, tienen una actividad metabólica reducida, lo que los hace menos susceptibles a los antibióticos que se dirigen a las células en crecimiento activo.
2. Bombas de eflujo:
- Las bacterias pueden poseer bombas de eflujo, que son proteínas de membrana que transportan activamente los antibióticos fuera de la célula. Estas bombas pueden disminuir las concentraciones de antibióticos intracelulares, reduciendo su eficacia.
3. Permeabilidad alterada de la membrana exterior:
- Los cambios en la estructura y composición de la membrana externa bacteriana pueden limitar la entrada de antibióticos a la célula. Esto puede ocurrir mediante modificaciones como disminución de la expresión de porinas, aumento de la producción de exopolisacáridos o cambios en la composición de los lípidos de la membrana.
4. Formación de biopelículas:
- Las bacterias pueden formar comunidades protectoras llamadas biopelículas, donde están incrustadas en una matriz de producción propia de sustancias poliméricas extracelulares (EPS). Las biopelículas actúan como barreras físicas que dificultan la penetración de los antibióticos y protegen las células encerradas de la acción de los antibióticos.
5. Sistemas Toxina-Antitoxina:
- Algunas bacterias tienen sistemas toxina-antitoxina (TA), que son módulos genéticos formados por una toxina estable y una antitoxina lábil. En condiciones normales, la antitoxina neutraliza la actividad de la toxina. Sin embargo, cuando se expone a antibióticos, la antitoxina se degrada y se libera, lo que inhibe el crecimiento y la división celular, lo que lleva a un estado latente.
6. Adaptaciones metabólicas:
- Las bacterias persistentes pueden tener adaptaciones metabólicas que les permitan eludir o superar los objetivos de los antibióticos. Por ejemplo, algunas bacterias pueden utilizar vías metabólicas alternativas para evitar los pasos inhibidos por los antibióticos.
7. Detección de quórum:
- La detección de quórum es un mecanismo de comunicación entre células utilizado por las bacterias para coordinar la expresión genética en función de la densidad de población. Ciertos antibióticos pueden inducir la detección de quórum, lo que lleva a la activación de genes de resistencia a los antibióticos o a la formación de estructuras protectoras.
8. Heterogeneidad de la subpoblación:
- Las poblaciones bacterianas pueden exhibir heterogeneidad fenotípica, donde diferentes subpoblaciones tienen distintos perfiles de susceptibilidad a los antibióticos. Las células persistentes pueden representar una subpoblación con tolerancia inherente a los antibióticos.
9. Respuestas al estrés:
- Las bacterias pueden activar varias vías de respuesta al estrés tras la exposición a antibióticos, lo que lleva a la producción de factores protectores que mejoran la supervivencia. Estas respuestas pueden implicar la regulación positiva de genes relacionados con la reparación del ADN, la desintoxicación y las defensas antioxidantes.
Las bacterias persistentes plantean desafíos importantes en el tratamiento de infecciones crónicas y recurrentes. Comprender los mecanismos de persistencia es crucial para desarrollar estrategias para superar la resistencia a los antibióticos y mejorar los resultados del tratamiento.
