Trabajo en equipo de superbacterias hace que sean más letales y resistentes a los medicamentos

Un nuevo estudio ha descubierto que algunos de los patógenos más mortales y resistentes a los medicamentos del mundo, trabajan en colaboración para desarrollar infecciones más poderosas.

La Dra. Lucie Semenec e investigadores de la Universidad de Macquarie y la Universidad de Newcastle por primera vez han documentado con claridad la relación mutuamente beneficiosa entre Klebsiella pneumoniae y Acinetobacter baumannii, microorganismos responsables de afecciones como neumonía, infecciones del tracto urinario e infecciones del torrente sanguíneo.

Debido a su resistencia a múltiples fármacos, Klebsiella pneumoniae y Acinetobacter baumannii se encuentran en una lista de prioridades de nuevos antibióticos de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Estos 2 notorios patógenos se encuentran comúnmente en infecciones polimicrobianas, enfermedades agudas y crónicas causadas por diversas combinaciones de virus, bacterias, hongos y parásitos. Algunos estudios en los Estados Unidos y Europa han encontrado que coexisten en aproximadamente el 40% de todos los pacientes hospitalizados.

Esta investigación es importante porque los métodos de diagnóstico comúnmente buscan el patógeno más dominante y, por lo tanto, el tratamiento se dirige a eso”, dice Semenec.

Los nuevos medicamentos ahora pueden ser informados en futuras investigaciones por los mecanismos moleculares que encontramos en este trabajo“, declaró la Dra. Semenec.

Trabajo en equipo

El estudio “Cross-protection and cross-feeding between Klebsiella pneumoniae and Acinetobacter baumannii promotes their co-existence” (La protección cruzada y la alimentación cruzada entre Klebsiella pneumoniae y Acinetobacter baumannii promueve su coexistencia) revisado por pares, es publicado en Nature Communications y describe cómo Klebsiella alimenta a Acinetobacter a través de sus subproductos metabólicos. A cambio, Acinetobacter protege a Klebsiella de altas concentraciones de medicamentos a través de las enzimas que degradan los antibióticos que secreta.

Descubrimos que tienen una relación mutuamente beneficiosa que permite que Klebsiella sobreviva en concentraciones de antibióticos significativamente más altas de lo que puede hacerlo por sí misma”, afirma la Dra. Semenec.

Urgente necesidad de mejorar la detección

La coautora principal, la profesora asociada Amy Cain de la Universidad Macquarie, menciona que la investigación destaca la urgente necesidad de mejorar la detección de infecciones mixtas en entornos hospitalarios.

Es importante comprender que, juntos, estos son más infecciosos, más resistentes al tratamiento y se alimentan entre sí”, dice.

Comprendiendo la interacción

Este estudio examinó dos tipos de bacterias que causan infecciones pulmonares. Los investigadores usaron diferentes métodos para analizarlas, incluyendo la observación al microscopio, el análisis genético y la realización de pruebas en animales. El estudio fue llevado a cabo por un equipo de investigadores de la Universidad Macquarie y la Universidad de Newcastle.

En lugar de fotografiar una escultura desde diferentes ángulos para poder verla en su totalidad, realmente necesitábamos una combinación de métodos para comprender esta interacción“, comentó la Dra. Semenec.

Conclusión

El estudio nos ayuda a entender mejor cómo estas infecciones pueden afectar a los organismos vivos y nos da información útil para el tratamiento de enfermedades en humanos. Los investigadores pudieron descubrir que estas 2 bacterias causantes de infecciones son aún más peligrosas cuando infectan juntas a través de experimentos con larvas de la polilla de la cera en el Centro de Investigación Macquarie Galleria en Australia. Los resultados mostraron que la coinfección de las bacterias tuvo un mayor efecto en la gravedad de la enfermedad en las larvas.

Estos experimentos se realizaron utilizando la alternativa de modelo animal ético Galleria mellonella (larvas de la polilla de la cera) en el Centro de Investigación Macquarie Galleria, el primero de su tipo en Australia.

Referencias

  1. Lucie Semenec, Amy K. Cain, Catherine J. Dawson, Qi Liu, Hue Dinh, Hannah Lott, Anahit Penesyan, Ram Maharjan, Francesca L. Short, Karl A. Hassan y Ian T. Paulsen; Cross-protection and cross-feeding between Klebsiella pneumoniae and Acinetobacter baumannii promotes their co-existence; Nature communications; Publicado en línea 9 de febrero 2023; DOI: 10.1038/s41467-023-36252-2; Disponible en el URL https://www.nature.com/articles/s41467-023-36252-2

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