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La resistencia a los antimicrobianos es una de las grandes crisis del siglo XXI y Estafilococo áureo es una especie de bacteria importante que lidera este avance.
En 2019, por ejemplo, la resistencia a la meticilina Estafilococo áureo (MRSA), una cepa que puede resistir varios antibióticos, fue responsable de más de 100.000 muertes. Afortunadamente, todavía es muy vulnerable a la vancomicina, que ha sido el tratamiento de primera línea de los médicos contra las infecciones por MRSA durante 40 años.
Nada es para siempre
El SAMR rara vez resiste a la vancomicina. Hasta ahora, solo se han notificado 16 casos de este tipo en la India. Esto se debe a que cuando S. aureus adquiere resistencia a la vancomicina (convirtiéndose en VRSA), también crece más lentamente y es menos apto.
Ahora, los investigadores han descubierto que S. aureus pueden adaptarse a la vancomicina y superar este costo de aptitud física. El estudio, publicado en la revista Patógenos de PLoSEl 29 de agosto se informaron resultados que amenazan el uso a largo plazo de vancomicina en la clínica.
“La vancomicina ha sido confiable para el tratamiento del SAMR durante décadas, ya que es muy raro que S. aureus se vuelve resistente a la vancomicina”, escribió Eric Wright, investigador de la Universidad de Pittsburgh y coautor del estudio.en un correo electrónico. “Nuestro estudio demuestra que es posible que no podamos tratar el SAMR con vancomicina para siempre”.
Una presencia imponente
Todos los casos documentados de VRSA se deben a la transferencia de un grupo de genes, llamado vanA operón, de otra bacteria resistente a la vancomicina a S. aureus Durante una infección simultánea, los investigadores aislaron cepas de VRSA de muestras clínicas y cultivaron cuatro de ellas que portaban el virus. vanA operón en presencia o ausencia de vancomicina.
En primer lugar, cultivaron VRSA en presencia de vancomicina en condiciones de cultivo tanto sólidas como líquidas para estudiar diferentes parámetros de aptitud. La mayoría de las cepas de VRSA cultivadas en ambas condiciones crecieron más lentamente que las S. aureus que todavía era susceptible a la vancomicina, lo que confirma que adquirir resistencia a los antibióticos tenía un costo para la salud.
A continuación, para comprobar si las cepas conservaban la resistencia a la vancomicina en ausencia del antibiótico, el equipo trasladó las bacterias a un medio sólido sin vancomicina. Esto dio como resultado una rápida reversión de la resistencia al antibiótico: las cepas se volvieron susceptibles a la vancomicina.
Los investigadores dejaron que el VRSA creciera y evolucionara en el laboratorio durante 50 ciclos de vida y compararon las tasas de crecimiento de las cepas evolucionadas y ancestrales. Descubrieron que la mayoría de los linajes evolucionados crecían más rápido que la cepa ancestral, lo que indica que el VRSA podría superar el costo inicial de adaptación de la resistencia a la vancomicina cuando se expone al antibiótico durante un período más prolongado.
Paralelamente, los investigadores también cultivaron linajes separados de VRSA en medios sin vancomicina durante 50 ciclos. El VRSA cultivado de esta manera no creció más rápido que la cepa ancestral, lo que significa que los cambios de aptitud en las células expuestas a la vancomicina se debieron en gran medida a la presencia del antibiótico.
Ayuda de las mutaciones
Los investigadores plantearon la hipótesis de que el virus de la rubéola en cuestión desarrollaba mutaciones adicionales en presencia de vancomicina que ayudaban a superar el costo de la resistencia. Para comprobarlo, secuenciaron los genomas de los linajes expuestos y no expuestos a la vancomicina. Los resultados revelaron mutaciones en un gen particular enriquecido en las bacterias expuestas a la vancomicina, pero que no se produjeron en las bacterias cultivadas sin vancomicina.
Para determinar si estas mutaciones eran directamente responsables de superar los costos de adaptación, los investigadores compararon la adaptación de las cepas expuestas a la vancomicina con y sin las mutaciones. Las cepas de VRSA con las mutaciones crecieron más rápido en presencia de vancomicina, mientras que las cepas sin las mutaciones fueron menos aptas.
A continuación, los investigadores exploraron si los linajes de VRSA expuestos a la vancomicina volvían a ser susceptibles al antibiótico. Expusieron a VRSA a la vancomicina durante 50 ciclos, seguidos de una exposición a medios sin vancomicina durante 10 ciclos. A diferencia de las cepas originales que perdieron la resistencia a la vancomicina, la mayoría de las cepas expuestas a la vancomicina siguieron siendo resistentes incluso en ausencia de vancomicina.
Por último, los investigadores comprobaron si la superación del coste de aptitud de la resistencia a la vancomicina se acompañaba de una menor resistencia a otros antibióticos. Probaron la susceptibilidad de las cepas de VRSA ancestrales y evolucionadas a la linezolida y la oxacilina. La mayoría de los linajes evolucionados tenían una resistencia a la oxacilina mucho menor o nula, aunque había indicios de que podían volver a adquirirla por otros medios.
La fuerza está en el número de enfoques
Los resultados muestran que “es importante que desarrollemos nuevos antibióticos y estrategias de tratamiento para combatir cualquier enfermedad futura resistente a la vancomicina”. S. aureusasí como otros patógenos resistentes a los antibióticos”, escribió Wright.
Según él, una limitación de su estudio es que no probaron cómo los linajes de VRSA que evolucionaron en el laboratorio sobrevivirían en un huésped vivo.
“El estudio se suma a un conjunto de trabajos que analizan la resistencia a la vancomicina en Estafilococo áureo“, dijo Laasya Samhita, profesora adjunta de la Universidad Ashoka, en Haryana, que estudia los mecanismos de resistencia a los antibióticos.
Según ella, los resultados subrayan lo que otros han demostrado: que la resistencia a la vancomicina es costosa y, por lo tanto, se pierde fácilmente en ausencia de la presión de adaptación que impone el antibiótico. “Su hallazgo clave es que la exposición continua a cepas resistentes conduce a una rápida compensación de costos”, dijo. “Estas cepas evolucionadas ahora son recalcitrantes al tratamiento y se propagarán fácilmente en la población”.
Agregó que es “agradable” ver la evolución experimental tanto en medios sólidos como líquidos, lo que, dijo, “puede marcar una diferencia en la tasa de evolución y el tipo de resistencia que aparece”.
Otras formas de resistencia
Pero el estudio explora cómo el VRSA supera el costo de aptitud física que impone un solo tipo de resistencia, agregó. vanA El operón es responsable de todos los casos conocidos de VRSA, pero existen otros mecanismos de resistencia a la vancomicina en otras bacterias.
Los autores tampoco detallan medidas para evitar que la bacteria supere los costos de resistencia, añadió Samhita.
Pero según ella, el estudio subraya la importancia de suspender el tratamiento con vancomicina en el momento en que los médicos observan VRSA en muestras de pacientes.
Sneha Khedkar es una bióloga convertida en periodista científica independiente.
Publicado – 23 de septiembre de 2024 08:30 a. m. IST