El uso de antibióticos en animales, un riesgo para el sistema inmune humano

Las infecciones que resisten al efecto de los antibióticos son una de las amenazas más graves para la salud pública mundial. Un nuevo estudio, realizado por investigadores de la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, sugirió una nueva advertencia para el desarrollo de los futuros tratamientos contra las infecciones bacterianas.

Para enfrentar el problema de los antibióticos que no son eficaces se ha propuesto el uso de unos fármacos conocidos como "péptidos antimicrobianos". Se trata de compuestos producidos de forma natural por la mayoría de los organismos vivos, incluidos los animales, y que desempeñan un papel importante en la inmunidad innata, que es la primera línea de defensa contra las infecciones bacterianas.

Sin embargo, algunos de esos péptidos antimicrobianos también se utilizan ampliamente en la producción ganadera, tanto para controlar las infecciones como para promover el crecimiento. Esto generó la preocupación de que el uso agrícola pueda generar bacterias con resistencia cruzada que podrían superar la respuesta inmunitaria innata humana.

En el nuevo estudio, dirigido por la Universidad de Oxford, los investigadores han demostrado que la evolución de tales bacterias con resistencia cruzada no solo es posible, sino también muy probable.

Para probar la idea, los investigadores utilizaron colistina, que es un péptido antimicrobiano producido por una bacteria (Bacillus polymyxa) que es química y funcionalmente similar a los producidos en animales.

La colistina ha adquirido cada vez más importancia como "última línea de defensa" en el tratamiento de infecciones causadas por bacterias multirresistentes. Sin embargo, el uso extensivo de colistina en la producción ganadera desde los años ochenta ha impulsado la propagación de bacterias Escherichia coli portadoras de genes de resistencia a la colistina (MCR).

La bacteria E. coli portadora de un gen MCR (MCR-1) fue expuesta a péptidos antimicrobianos conocidos por su importante papel en la inmunidad innata de pollos, cerdos y humanos.

También se comprobó la sensibilidad de las bacterias al suero humano, que contiene un complejo cóctel de compuestos antimicrobianos, y su capacidad para infectar larvas de la polilla de la cera (Galleria mellonella).

En promedio, el gen MCR-1 aumentaba la resistencia a los péptidos antimicrobianos del organismo hospedador en un 62%, en comparación con las bacterias que carecían del gen. Este aumento de la resistencia proporcionó una fuerte ventaja selectiva al gen MCR-1 en presencia de péptidos antimicrobianos.

Del mismo modo, las bacterias Escherichia coli portadoras de MCR-1 eran al menos dos veces más resistentes a la muerte por suero humano. Las cepas de E. coli portadoras del gen MCR-1 eran más virulentas en las larvas de la polilla de la cera que las cepas de control carentes del gen.

Las larvas inyectadas con la bacteria E. coli MCR-1 mostraron una supervivencia aproximadamente un 50% menor que las larvas inyectadas con E. coli de control. Los resultados demuestran que el uso de péptidos antimicrobianos en la agricultura puede generar una amplia resistencia cruzada a la respuesta inmunitaria innata humana.

Según los investigadores, es probable que la resistencia cruzada a los péptidos antimicrobianos humanos sea generalizada, dado que suelen tener objetivos celulares y propiedades fisicoquímicas similares.

Ya se sabe que los cerdos y los pollos actúan en la agricultura como importantes reservorios de E. coli resistente a la colistina.

Según el profesor Craig MacLean, investigador principal, el estudio "muestra claramente que el uso antropogénico de péptidos antimicrobianos como la colistina puede impulsar la evolución accidental de la resistencia al sistema inmunitario innato de humanos y animales".

Ese riesgo tiene importantes implicancias para el diseño y el uso de péptidos terapéuticos y sugiere que los genes resistentes pueden ser difíciles de erradicar, incluso si se retira el uso de los antibióticos en la agricultura, sostuvo el científico.

"Los péptidos antimicrobianos se han defendido como una alternativa prometedora a los antibióticos para tratar infecciones bacterianas", afirmó. Pero consideró que "utilizarlos de este modo conducirá a la evolución de la resistencia a los péptidos en las bacterias patógenas", según dijo el experto.

"Nuestros resultados -remarcó- aportan pruebas fehacientes de que tendremos que evaluar adecuadamente las repercusiones de la resistencia a los nuevos péptidos antimicrobianos terapéuticos en la virulencia bacteriana antes de que se utilicen para tratar a los pacientes. De lo contrario, correremos el riesgo de armar accidentalmente a las bacterias patógenas contra nuestro propio sistema inmunitario", alertó.

Alejandro Vila, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario, que depende del Conicet en la Argentina, opinó que los resultados del trabajo de Oxford son interesantes. "Demuestran que cuando la bacteria tiene un gen de resistencia, tiene sinergia que potencia la infectividad en el organismo", comentó.

Cóilín Nunan, asesor científico de la Alianza para Salvar Nuestros Antibióticos (que no participó en el estudio), declaró: "Este nuevo estudio demuestra que la resistencia a la colistina es probablemente aún más peligrosa de lo que se pensaba. Es sorprendente que tantos gobiernos, como el del Reino Unido, se nieguen a prohibir el uso de la colistina en la agricultura". En otros países, como la Argentina, está prohibido (se decidió en 2019).

En tanto, la doctora Jessica Blair, de la Universidad de Birmingham y redactora jefe de NPJ Antimicrobials and Resistance (que no participó en el estudio), opinó:

"Los péptidos antimicrobianos, incluida la colistina, han sido anunciados como parte potencial de la solución al aumento de las infecciones multirresistentes. Sin embargo, este estudio sugiere que la resistencia a estos antimicrobianos puede tener consecuencias imprevistas en la capacidad de los patógenos para causar infecciones y sobrevivir en el huésped. Esto es especialmente preocupante porque sugiere que la bacteria Escherichia coli portadora del gen MCR-1 puede tener una clara ventaja selectiva, incluso si el uso de colistina se controla cuidadosamente".