Científicos chilenos descubren en la Antártida bacterias hiperresistentes a antibióticos

Entre 2017 y 2019, científicos del departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile (FCCh), realizaron dos expediciones a la península antártica —la región más al norte de la Antártida—y las islas Shetland del Sur. En las exploraciones recolectaron muestras del suelo polar para estudiar las comunidades microbianas que habitan el inhóspito y enigmático continente blanco.

"Me parecía fascinante la posibilidad de viajar allá, independiente del motivo científico del proyecto. Así que hubo una motivación de hacer cosas, conocer, la curiosidad que nos motiva como científicos", señala a Sputnik Andrés Marcoleta, doctor en Microbiología, académico del Departamento de Biología de la FCCh y líder del proyecto de investigación.

Los investigadores buscaban respuestas sobre la resistencia de antibióticos en ambientes naturales como la Antártida, un escenario marcado por el cambio climático y el derretimiento de los polos.

"Al retroceder estos glaciares se están exponiendo cada vez más suelos que han estado congelados durante mucho tiempo. Entonces la pregunta es ¿qué hay en ese suelo? ¿Habrá algunos microorganismos que puedan causar nuevas enfermedades?", explica Marcoleta.

El estudio, que fue publicado en la prestigiosa revista Science of the Total Environment, reveló la existencia de una enorme variedad de microorganismos en las superficies antárticas.

Usando tecnologías modernas para el estudio del ADN que hay en el suelo, los investigadores constataron que, "como parte de estos microorganismos hay información genética que tendría las instrucciones necesarias para que estas bacterias sean resistentes, tengan estas propiedades de hiperresistencia", declara el científico chileno.

Estos genes otorgarían resistencia a múltiples antibióticos y otras sustancias antimicrobianas como el cobre, el cloro o el amonio cuaternario. Esta información genética se encuentra en elementos móviles, trozos de ADN, que puede ser fácilmente transferida a otros microorganismos, incluyendo bacterias patógenas que causan enfermedades.

Marcoleta, quien trabajó en esta investigación junto a las doctoras Macarena Varas, Rosalba Lagos, y el doctor Francisco Chávez, entre otros científicos del equipo, considera el hallazgo de vital relevancia en el marco del cambio climático, el deshielo de los polos y la crisis de resistencia a antibióticos.

La exposición de suelos por el deshielo "estaría ampliando este pool de información genética que potencialmente podría ser trasmitida a bacterias patógenas y causar problemas a nivel sanitario. Y eso es algo justamente que estamos estudiando ahora".

El flujo de personas ha ido aumentando desde y hacia la Antártida, por lo cual "no es descabellado pensar que puede haber un transporte de información genética o de microorganismos desde la Antártida hacia el continente y viceversa, que de alguna manera estas bacterias antárticas hiperresistentes le traspasen información genética a bacterias que causen enfermedades, y esto podría agravar lo que estamos viviendo actualmente que es la crisis global de resistencia a antibióticos", explica Marcoleta.

"Las bacterias que causan enfermedades se están aprendiendo a hacer resistentes a todos los antibióticos que tenemos en la clínica, por tanto, nos estamos quedando sin antibióticos efectivos para tratar infecciones. Este es un serio problema a nivel global y probablemente pasada la pandemia de COVID-19 empiece a preocupar como foco de atención", advierte el microbiólogo.

Marcoleta sostiene que su interés no es causar alarma, sino transmitir la importancia de estudiar los microorganismos antárticos y sus potenciales impactos sobre el planeta. Sobre todo, si se considera que tienen una resistencia natural que puede permitir al mundo científico adelantarse al surgimiento de nuevos mecanismos de resistencia en enfermedades infecciosas y conducir el diseño de nuevos antibióticos.

"Estas bacterias hiperresistentes antárticas no es que vayan a causarnos infecciones, todo indica que no son bacterias patógenas, sino que son bacterias que viven naturalmente en el ambiente", sostiene.

Por lo tanto, puntualiza el científico, "el riesgo no es que ellas nos infecten, sino que puedan transferir la información genética que les da resistencia a bacterias que sí causan infecciones".

Marcoleta explica las bacterias del género Pseudomonas son de especial interés para su equipo. Se caracterizan por adaptarse a ambientes diferentes y tener una alta resistencia a todo tipo de condiciones extremas y a una gran cantidad de antibióticos de diferentes clases.

"Por lo tanto se evita usar colistina, a no ser que sea lo último que queda. Es de última línea para Pseudomonas aeruginosas, que es un patógeno bastante importante que está presente en las clínicas, en los hospitales, es un patógeno intrahospitalario", añade.

Todo indica que las Pseudomonas antárticas no son patógenas, pero sí podrían actuar como una fuente de genes de resistencia que pueden ser trasmitidos a Pseudomonas patogénicas, razón por la que es fundamental estudiarlas.

"Es un caso de estudio bastante importante, ahora la pregunta es cómo lo hace esta Pseudomona antártica para resistir a este antibiótico [colistina], ese es el conocimiento que estamos tratando de profundizar en el laboratorio. Para aprender cómo lo hace y poder anticiparnos a cómo en el futuro las Pseudomonas que sí causan infección pudieran adquirir nuevos mecanismos de resistencia contra este u otro antibiótico", aclara.

La investigación también permitió identificar en las bacterias antárticas al grupo de Polaromonas, enzimas con el potencial de inactivar antibióticos, los cuales son esenciales para el tratamiento de distintas infecciones.

Los científicos identificaron un gen de las Polaromonas capaz de producir betalactamasa, una proteína que "inactiva los antibióticos betalactámicos, por ejemplo, la amoxicilina, la penicilina, entre los más conocidos. Estas proteínas o enzimas tienen la capacidad de degradar estos antibióticos, que son por lejos los más usados a nivel mundial".

A partir de estos hallazgos, resulta fundamental estudiar estas bacterias antárticas. "Para poder saber de qué otra manera las bacterias pueden hacerse resistentes, y si esta información genética en el futuro se transfiere nosotros, ya vamos a tener camino adelantado en poder comprender esos mecanismos de resistencia y ojalá poder desarrollar ciertas moléculas o estrategias que permitan combatirlos", concluye Marcoleta.