Hemos descubierto el 'botón' que usan las bacterias para escapar de los virus: es la clave para acabar con las superbacterias
La resistencia a los antibióticos es una de las mayores amenazas a las que se enfrenta la humanidad en conjunto. Bacterias que antes eran inofensivas se están convirtiendo en ‘superbacterias‘ inmunes a nuestros medicamentos más potentes. En esta carrera contrarreloj, la ciencia está mirando hacia el pasado para encontrar una solución del futuro: la fagoterapia. Un nuevo paso en pro de hacer frente a un gran problema de salud pública.
Una técnica conocida. Esta técnica, que utiliza virus para aniquilar bacterias, podría ser nuestra mejor baza, pero un nuevo estudio revela que las bacterias tienen un as bajo la manga: un sofisticado mecanismo de defensa que parece sacado de una película de ciencia ficción.
Investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad de Melbourne han descubierto una estrategia bacteriana inédita que han bautizado como «excluir y sobrevivir». Este mecanismo permite a una bacteria infectada por un virus (un bacteriófago o fago) poner en cuarentena al invasor, amputar la sección infectada y seguir viviendo como si nada. Entender cómo lo hacen es el primer paso para poder contrarrestarlo.
Escala microscópica. Para comprender la importancia de este hallazgo, primero hay que entender cómo funciona la fagoterapia. Los fagos son los depredadores naturales de las bacterias y solo buscan infectarlas para tomar su control.
Literalmente estos fagos se adhieren a la superficie bacteriana, inyectan su propio material genético y secuestran la maquinaria celular para crear miles de copias de sí mismos. Finalmente, la célula bacteriana, repleta de nuevos virus, estalla (un proceso llamado lisis), liberando al ejército de fagos para que infecten a sus vecinas. Un proceso que al final es exponencial y que también se usa con nuestras propias células humanas para infectarlas cuando tenemos un virus en el interior.
El proceso biológico. El problema, como en toda carrera armamentística, es que las bacterias no se quedan de brazos cruzados. El nuevo estudio, centrado en la bacteria Bacillus subtilis, ha identificado a la proteína YjbH como la directora de orquesta de una ingeniosa defensa.
En concreto, se ha visto que cuando un fago inyecta su ADN dentro de las bacterias la bacteria YjbH lo detecta inmediatamente, se une a él y lo confina en un área diminuta de la célula, generalmente cerca de uno de los polos. A continuación, ocurre lo asombroso: YjbH recluta la maquinaria de división celular para que construya un muro o septo justo al lado de la zona infectada.
A partir de aquí la célula se divide de forma asimétrica, creando una pequeña «minicélula» sin futuro que contiene toda la infección y la expulsa, mientras que la célula madre, ahora libre del virus, sigue su vida.
El estudio. Los investigadores han utilizado diversos colorantes fluorescentes para visualizar este proceso en tiempo real, como el DAPI, que tiñe el ADN, y el FM4-64, que marca las membranas celulares, permitiendo observar la formación de estos compartimentos de exclusión.
El futuro. Este descubrimiento es un perfecto ejemplo de la carrera armamentística evolutiva entre bacterias y virus. Y es que comprender exactamente como es puede defender una bacteria puede anticiparnos para crear tratamientos de próxima generación que ataquen este tipo de maquinarias.
Una diana. El hecho de que la proteína YjbH se encuentre en una amplia gama de bacterias gram-positivas, incluyendo patógenos notorios como Staphylococcus aureus y Listeria monocytogenes, demuestra que no estamos ante una anécdota, sino ante un mecanismo de defensa muy extendido. Y ahora que lo conocemos, podemos empezar a diseñar estrategias para superarlo. La idea sería desarrollar fagos modificados o «cócteles» de fagos que puedan evadir o inhibir la acción de YjbH, haciendo que la terapia sea mucho más efectiva.
Aunque aún quedan desafíos por delante —como la posible respuesta del sistema inmunitario humano a los fagos—, este tipo de investigación es fundamental. La era de los antibióticos podría estar llegando a su fin, y necesitamos alternativas urgentes. «Esperamos que al reactivar la terapia con fagos podamos contribuir a los tratamientos no antibióticos para las infecciones», concluye Ghosal. «Después de 100 años, es hora de reconsiderar los beneficios de la terapia con fagos».
Imágenes | CDC
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