El ataque de los ¡°clones epid¨¦micos¡±: c¨®mo una bacteria inofensiva lleg¨® a causar medio mill¨®n de muertos al a?o

Bastaron 200 a?os, apenas un microsegundo en la l¨ªnea temporal de la humanidad, para que las bacterias Pseudomonas aeruginosa pasasen de ser unos inofensivos microbios que habitaban charcas, arroyos y plantas, a convertirse en una de las grandes amenazas infecciosas del planeta. Causantes de m¨¢s de 500.000 muertes al a?o, estos bacilos est¨¢n hoy en la lista negra de la Organizaci¨®n Mundial de la Salud como un pat¨®geno de ¡°alta prioridad¡± por su resistencia a los antibi¨®ticos y su amplia expansi¨®n por el globo. Una investigaci¨®n publicada este jueves en la revista Science ha mapeado el periplo gen¨®mico de esta especie bacteriana y ha descubierto que las P. aeruginosa aprovechan un defecto inmunol¨®gico en los pacientes con fibrosis qu¨ªstica para sobrevivir y perpetuarse.

¡°Durante los ¨²ltimos 200 a?os, aproximadamente, determinadas bacterias individuales, a las que llamamos clones, lograron absorber nuevos genes y volverse m¨¢s capaces de infectar a los humanos. Estos clones luego se expandieron y se extendieron por todo el mundo. La fecha de expansi¨®n m¨¢s probable para el primer clon es alrededor de 1890, aunque el intervalo de confianza es amplio¡±, explica el cient¨ªfico Andr¨¦s Floto, profesor de Biolog¨ªa Respiratoria de la Universidad de Cambridge y autor del estudio. A esas ramas familiares del ¨¢rbol geneal¨®gico de las P. aeruginosa que se dispersan por el mundo, los autores los llaman ¡°clones epid¨¦micos¡±. El estudio encontr¨® unos 21 que son responsables de m¨¢s del 50% de todas las infecciones por P. aeruginosa en el planeta. ¡°Es probable que sean los principales impulsores de la resistencia a los antibi¨®ticos y de las muertes¡±, reflexiona el investigador en una respuesta por correo electr¨®nico.

Esa malignidad que muestra ahora la P. aeruginosa es relativamente joven. Tras explorar el ¨¢rbol geneal¨®gico de esta especie, los autores conjeturan con todas las cautelas que el punto de partida de todo este fen¨®meno es a finales del siglo XVIII. ¡°Es poco probable que antes de esa fecha hubieran supuesto una amenaza importante para la salud humana¡±, conviene Floto.

Desde principios del siglo XIX, apunta el investigador, ¡°ha habido una aparici¨®n cada vez m¨¢s frecuente de estos clones epid¨¦micos¡±. Los autores creen que cada uno de ellos experiment¨® al menos una expansi¨®n poblacional relevante entre 1850 y el 2000. ¡°Han surgido de forma aleatoria en todo el mundo, pero parecen expandirse cada vez con m¨¢s frecuencia. Por ejemplo: de 1900 a 1950 surgieron seis clones epid¨¦micos; y entre 1950 y el 2000, aparecieron 12¡å, ejemplifica Floto.

Esos fen¨®menos de expansi¨®n global entre humanos, cuenta el cient¨ªfico, se siguen sucediendo de forma cada vez m¨¢s habitual: ¡°Estamos viendo cada vez m¨¢s clones epid¨¦micos surgiendo y propag¨¢ndose por todo el mundo, lo que creemos que puede deberse a la contaminaci¨®n del aire y la densidad de viviendas¡±. Los autores sugieren que la propagaci¨®n de estas familias bacterianas m¨¢s agresivas se aceler¨® con la sobrepoblaci¨®n en las ciudades, producto de los movimientos migratorios a las grandes urbes durante la industrializaci¨®n: ah¨ª se gest¨® un caldo de cultivo con ¨¢reas densamente pobladas y un incremento de la poluci¨®n que provoc¨® una mayor susceptibilidad a las infecciones y m¨¢s facilidad de expansi¨®n de estos cuadros infecciosos.

Hoy, las P. aeruginosa se han convertido en pat¨®genos oportunistas. Esto significa que no da?an a personas sanas, pero s¨ª causan infecciones pulmonares y sist¨¦micas en individuos que tienen su sistema inmunol¨®gico comprometido. Por ejemplo, personas con enfermedad pulmonar obstructiva cr¨®nica (EPOC) o fibrosis qu¨ªstica. Se han reportado infecciones a causa de esta bacteria entre pacientes ingresados en ambientes hospitalarios (infecciones nosocomiales), pero tambi¨¦n en entornos comunitarios. Est¨¢ en el punto de mira de todas las autoridades sanitarias, explica Bruno Gonz¨¢lez-Zorn, director de la Unidad de Resistencias Antimicrobianas de la Universidad Complutense de Madrid y asesor de la Organizaci¨®n Mundial de la Salud (OMS) en este campo: ¡°Es muy importante. Tiene una extraordinaria capacidad de adaptaci¨®n a muchos ecosistemas y lo que nos preocupa tanto es su nivel de resistencia a los antibi¨®ticos y la cantidad de pacientes que mata al a?o¡±

Tras analizar cerca de 10.000 muestras humanas, animales y ambientales de este microorganismo, los investigadores de Cambridge lograron trazar la historia familiar de las P. aeruginosa, pero tambi¨¦n identificaron un mecanismo de tolerancia bacteriana que puede ser clave para entender su resistencia. En muestras de pacientes con fibrosis qu¨ªstica, los cient¨ªficos descubrieron que los macr¨®fagos, que son unas c¨¦lulas inmunes encargadas de engullir y matar a los microorganismos nocivos, no eran capaces de eliminar a las P. aeruginosa: estos clones lograban sobrevivir dentro de los macr¨®fagos y establecer una infecci¨®n persistente.

Los cient¨ªficos creen que la capacidad de algunos clones epid¨¦micos de sobrevivir a los macr¨®fagos es una combinaci¨®n de la gen¨¦tica de la bacteria ¡ª identificaron un gen involucrado¡ª y un fallo en la l¨ªnea de defensa del organismo de una persona con fibrosis qu¨ªstica. ¡°La bacteria aprovecha este defecto inmunol¨®gico para infectar a este grupo de pacientes¡±, apunta Floto.

M¨¢s virulentas y efectivas

En ese tr¨¢nsito generacional infectando a humanos, estas bacterias han ido evolucionando, adapt¨¢ndose a trav¨¦s de mutaciones de su ADN, para volverse m¨¢s efectivas para infectar el pulm¨®n y m¨¢s virulentas para resistir el azote de los antibi¨®ticos. Otro hallazgo de estos investigadores es que esas m¨²ltiples rondas de adaptaci¨®n al pulm¨®n y posterior transmisi¨®n a otra persona, ocurrieron de forma diferente para las bacterias que infectan a pacientes con fibrosis qu¨ªstica en comparaci¨®n con los bacilos que atacan a personas que no tienen esta enfermedad. ¡°La bacteria se vuelve cada vez m¨¢s especializada y ciertos clones contin¨²an transmiti¨¦ndose entre pacientes con fibrosis qu¨ªstica, mientras que otros clones se transmiten entre pacientes sin esta enfermedad. Pero estos clones bacterianos especializados pierden la capacidad de transmitirse de pacientes con fibrosis qu¨ªstica a enfermos sin ella, y viceversa¡±, apunta.

Mar¨ªa del Mar Tom¨¢s, microbi¨®loga del Complexo Hospitalario Universitario de A Coru?a y portavoz de la Sociedad Espa?ola de Infecciosas y Microbiolog¨ªa Cl¨ªnica (SEIMC), destaca la importancia de esta investigaci¨®n, en la que no ha participado, para profundizar en el conocimiento de los mecanismos de tolerancia y resistencia bacteriana. Estos sistemas moleculares ayudan al bacilo a sobrevivir al estr¨¦s. ¡°Esto es muy importante porque son mecanismos globales, que se activan ante cualquier situaci¨®n de estr¨¦s de la bacteria, como el hambre o un antibi¨®tico. Y esto puede ser una diana terap¨¦utica para el dise?o de nuevas terapias¡±. En la misma l¨ªnea se pronuncia Gonz¨¢lez-Zorn: ¡°Es un estudio relevante porque nos permite conocer la trayectoria evolutiva de la bacteria y c¨®mo consigue establecer estrategias para producir enfermedad. Si conocemos esos mecanismos podremos dise?ar estrategias de contenci¨®n de esta bacteria¡±.

Los autores, por su parte, advierten de que sus hallazgos ponen de relieve ¡°la importancia de la vigilancia global y la prevenci¨®n de infecciones cruzadas para evitar la aparici¨®n de futuros clones epid¨¦micos¡±. ¡°Tenemos indicios de que los clones epid¨¦micos se adaptar¨¢n cada vez m¨¢s al pulm¨®n humano y ser¨¢n cada vez m¨¢s resistentes a los antibi¨®ticos si se les permite continuar este ciclo de infecci¨®n, adaptaci¨®n y transmisi¨®n¡±, avisa Floto.

Ante la velocidad de aparici¨®n de clones epid¨¦micos, el investigador insta a buscarlos activamente para evitar que se propaguen y tambi¨¦n detectar r¨¢pido la bacteria en los pulmones para erradicarla cuanto antes. En este sentido, si bien hay medidas de control para prevenir la infecci¨®n por P. aeruginosa en fibrosis qu¨ªstica, el cient¨ªfico recuerda que sus resultados muestran que la transmisi¨®n entre humanos ¡°tambi¨¦n ocurre con mucha frecuencia en personas sin fibrosis qu¨ªstica¡±, lo que obliga a plantear c¨®mo proteger a estos otros grupos de riesgo.

Puedes seguir a EL PA?S Salud y Bienestar en Facebook, X e Instagram.