Científicos han publicado nuevas imágenes que muestran, con increíble detalle, cómo los antibióticos derrotan a las bacterias causantes de enfermedades al perforar las membranas de los microbios e infiltrarse en sus entrañas. Se observó que los antibióticos, llamados polimixinas, forzaban la formación de protuberancias en las membranas blindadas que rodeaban las células bacterianas de Escherichia coli. Las bacterias entonces desprendían sus membranas externas, dejando espacio para que el antibiótico entrara en las células.
“Fue increíble ver el efecto del antibiótico en la superficie bacteriana en tiempo real”, dijo en un comunicado la coautora del estudio Carolina Borrelli, estudiante de doctorado que estudia biofísica y microbiología en el University College de Londres (UCL).
Las bacterias gramnegativas son una amplia clase de microorganismos que poseen dos membranas que rodean cada célula; ambas membranas forman una pared celular. E. coli, Salmonella y Shigella (un tipo de bacteria que causa disentería) son ejemplos de bacterias gramnegativas. Las polimixinas pueden ayudar a tratar infecciones causadas por bacterias gramnegativas que han desarrollado resistencia a otros antibióticos. Actúan atacando la membrana externa de las dos membranas bacterianas, que actúa como una especie de armadura que impide el paso de los antibióticos. Sin embargo, aún no se comprende bien cómo los antibióticos logran atravesar esta armadura.
“Las polimixinas son una importante línea de defensa contra las bacterias gramnegativas, causantes de numerosas infecciones mortales resistentes a los fármacos”, declaró en el comunicado Bart Hoogenboom, coautor del estudio y biofísico de la UCL. “Es fundamental que comprendamos su funcionamiento”.
En el nuevo estudio, publicado el 29 de septiembre en la revista Nature Microbiology, el equipo de investigadores capturó imágenes del antibiótico en acción. Mediante una técnica conocida como microscopía de fuerza atómica, los científicos pasaron una diminuta aguja sobre las bacterias para mapear sus formas. Esto les permitió observar cómo cambiaban al ser atacadas por la polimixina.
El equipo descubrió que las polimixinas obligaban a la E. coli a desarrollar rápidamente pequeñas protuberancias en su membrana externa. A medida que estas protuberancias crecían, la bacteria perdía su armadura, dejando huecos en la membrana externa por donde los antibióticos podían entrar y destruir la célula.
“Nuestras imágenes de las bacterias muestran directamente cuánto pueden las polimixinas comprometer la armadura bacteriana”, dijo Borrelli. “Es como si la célula se viera obligada a producir ‘ladrillos’ para su pared externa a tal velocidad que esta se rompe, permitiendo la infiltración del antibiótico”.
Es importante destacar que las polimixinas solo pueden atacar a las bacterias en crecimiento activo, no a las que han entrado en estado latente. Las bacterias a veces entran en estado latente para afrontar condiciones difíciles, sobreviviendo años sin alimentarse, crecer ni reproducirse, sólo para reactivarse cuando las condiciones son más favorables. Durante el estado latente, las bacterias no pueden desarrollar su membrana externa, por lo que el antibiótico no podría aumentar su producción de la misma forma que lo haría en las bacterias en crecimiento activo.
“Nuestro próximo reto es utilizar estos hallazgos para aumentar la eficacia de los antibióticos”, afirmó Hoogenboom. “Una estrategia podría ser combinar el tratamiento con polimixina —aunque parezca contradictorio— con tratamientos que promuevan la producción de armaduras o despierten a las bacterias latentes para que estas células también puedan ser eliminadas”.
Fuente: Live Science.