Investigadores de la Instituto de Biología de Bucarest de la Academia Rumana (Rumania) han analizado los perfiles de resistencia a los antibióticos de una cepa bacteriana que hasta hace poco permanecía oculta en una capa de hielo de 5.000 años de antigüedad en una cueva subterránea.. Su descubrimiento podría representar una oportunidad para desarrollar nuevas estrategias para prevenir el aumento de la resistencia a los antibióticos y estudiar cómo esta evoluciona y se propaga de forma natural. Publican su descubrimiento en ‘Frontiers in Microbiology’.. Las bacterias han evolucionado para adaptarse a las condiciones más extremas de la Tierra, desde el calor abrasador hasta temperaturas muy por debajo de cero. Las cuevas de hielo son solo uno de los entornos que albergan una variedad de microorganismos que representan una fuente de diversidad genética que aún no se ha estudiado a fondo.. «La cepa bacteriana Psychrobacter SC65A.3 aislada de la cueva de hielo de Scarisoara, a pesar de su origen antiguo, muestra resistencia a múltiples antibióticos modernos y es portadora de más de 100 genes relacionados con la resistencia», especifica Cristina Purcarea, autora y científica sénior del Instituto de Biología de Bucarest de la Academia Rumana. «Además, puede inhibir el crecimiento de varias superbacterias resistentes a los antibióticos y mostró importantes actividades enzimáticas con un gran potencial biotecnológico».. Psychrobacter SC65A.3 es una cepa del género Psychrobacter, compuesta por bacterias adaptadas a ambientes fríos. Algunas especies pueden causar infecciones en humanos o animales. Las bacterias Psychrobacter tienen potencial biotecnológico, pero sus perfiles de resistencia a los antibióticos son en gran medida desconocidos. «El estudio de microbios como Psychrobacter SC65A.3, recuperados de depósitos de hielo de cuevas milenarias, revela cómo la resistencia a los antibióticos evolucionó de forma natural en el medio ambiente, mucho antes del uso de los antibióticos moderno», asegura Purcarea.. El equipo perforó un núcleo de hielo de 25 metros en la zona de la cueva conocida como el Gran Salón, lo que representa una cronología de 13.000 años. Para evitar la contaminación, los fragmentos de hielo extraídos del núcleo se colocaron en bolsas estériles y se mantuvieron congelados durante su traslado al laboratorio. Allí, los investigadores aislaron diversas cepas bacterianas y secuenciaron su genoma para determinar qué genes permiten que la cepa sobreviva a bajas temperaturas y cuáles les confieren resistencia y actividad antimicrobiana.. Analizaron la resistencia de la cepa SC65A frente a 28 antibióticos de 10 clases que se utilizan habitualmente o se reservan para el tratamiento de infecciones bacterianas, incluyendo antibióticos que previamente se habían identificado por poseer genes de resistencia o mutaciones que les confieren la capacidad de resistir los efectos farmacológicos. De esta manera, pudieron comprobar si los mecanismos previstos se traducían en una resistencia medible. «Los 10 antibióticos a los que encontramos resistencia se utilizan ampliamente en terapias orales e inyectables para tratar una variedad de infecciones bacterianas graves en la práctica clínica», señala Purcarea. Enfermedades como la tuberculosis, la colitis y las infecciones urinarias pueden tratarse con algunos de los antibióticos a los que los investigadores encontraron resistencia, como la rifampicina, la vancomicina y la ciprofloxacina.. SC65A.3 es la primera cepa de Psychrobacter en la que se encontró resistencia a ciertos antibióticos, como trimetoprima, clindamicina y metronidazol. Estos antibióticos se utilizan para tratar infecciones urinarias, infecciones pulmonares, cutáneas o sanguíneas, y del aparato reproductor. El perfil de resistencia de SC65A.3 sugiere que las cepas capaces de sobrevivir en ambientes fríos podrían actuar como reservorios de genes de resistencia, que son secuencias específicas de ADN que les ayudan a sobrevivir a la exposición a fármacos.. Cepas bacterianas como la examinada aquí representan tanto una amenaza como una promesa. «Si el derretimiento del hielo libera estos microbios, estos genes podrían propagarse a las bacterias modernas, lo que agravaría el desafío global de la resistencia a los antibióticos», subraya Purcarea. «Por otro lado, producen enzimas y compuestos antimicrobianos únicos que podrían inspirar nuevos antibióticos, enzimas industriales y otras innovaciones biotecnológicas».. En el genoma de Psychrobacter SC65A.3, los investigadores encontraron casi 600 genes con funciones desconocidas, lo que sugiere una fuente aún sin explotar para descubrir nuevos mecanismos biológicos. El análisis del genoma también reveló 11 genes con el potencial de destruir o detener el crecimiento de otras bacterias, hongos y virus.. Este potencial cobra cada vez mayor importancia en un mundo donde la resistencia a los antibióticos es una preocupación creciente. Remontarse a los genomas antiguos y descubrir su potencial pone de relieve el importante papel que desempeñó el entorno natural en la propagación y evolución de la resistencia a los antibióticos. «Estas bacterias antiguas son esenciales para la ciencia y la medicina», concluye Purcarea, 2pero una manipulación cuidadosa y las medidas de seguridad en el laboratorio son esenciales para mitigar el riesgo de propagación descontrolada».
Investigadores de la Instituto de Biología de Bucarest de la Academia Rumana (Rumania) han analizado los perfiles de resistencia a los antibióticos de una cepa bacteriana que hasta hace poco permanecía oculta en una capa de hielo de 5.000 años de antigüedad en una cueva subterránea.
Su descubrimiento podría representar una oportunidad para desarrollar nuevas estrategias para prevenir el aumento de la resistencia a los antibióticos y estudiar cómo esta evoluciona y se propaga de forma natural. Publican su descubrimiento en ‘Frontiers in Microbiology’.
Las bacterias han evolucionado para adaptarse a las condiciones más extremas de la Tierra, desde el calor abrasador hasta temperaturas muy por debajo de cero. Las cuevas de hielo son solo uno de los entornos que albergan una variedad de microorganismos que representan una fuente de diversidad genética que aún no se ha estudiado a fondo.
«La cepa bacteriana Psychrobacter SC65A.3 aislada de la cueva de hielo de Scarisoara, a pesar de su origen antiguo, muestra resistencia a múltiples antibióticos modernos y es portadora de más de 100 genes relacionados con la resistencia«, especifica Cristina Purcarea, autora y científica sénior del Instituto de Biología de Bucarest de la Academia Rumana. «Además, puede inhibir el crecimiento de varias superbacterias resistentes a los antibióticos y mostró importantes actividades enzimáticas con un gran potencial biotecnológico».
Psychrobacter SC65A.3 es una cepa del género Psychrobacter, compuesta por bacterias adaptadas a ambientes fríos. Algunas especies pueden causar infecciones en humanos o animales. Las bacterias Psychrobacter tienen potencial biotecnológico, pero sus perfiles de resistencia a los antibióticos son en gran medida desconocidos. «El estudio de microbios como Psychrobacter SC65A.3, recuperados de depósitos de hielo de cuevas milenarias, revela cómo la resistencia a los antibióticos evolucionó de forma natural en el medio ambiente, mucho antes del uso de los antibióticos moderno», asegura Purcarea.
El equipo perforó un núcleo de hielo de 25 metros en la zona de la cueva conocida como el Gran Salón, lo que representa una cronología de 13.000 años. Para evitar la contaminación, los fragmentos de hielo extraídos del núcleo se colocaron en bolsas estériles y se mantuvieron congelados durante su traslado al laboratorio. Allí, los investigadores aislaron diversas cepas bacterianas y secuenciaron su genoma para determinar qué genes permiten que la cepa sobreviva a bajas temperaturas y cuáles les confieren resistencia y actividad antimicrobiana.
Analizaron la resistencia de la cepa SC65A frente a 28 antibióticos de 10 clases que se utilizan habitualmente o se reservan para el tratamiento de infecciones bacterianas, incluyendo antibióticos que previamente se habían identificado por poseer genes de resistencia o mutaciones que les confieren la capacidad de resistir los efectos farmacológicos. De esta manera, pudieron comprobar si los mecanismos previstos se traducían en una resistencia medible. «Los 10 antibióticos a los que encontramos resistencia se utilizan ampliamente en terapias orales e inyectables para tratar una variedad de infecciones bacterianas graves en la práctica clínica», señala Purcarea. Enfermedades como la tuberculosis, la colitis y las infecciones urinarias pueden tratarse con algunos de los antibióticos a los que los investigadores encontraron resistencia, como la rifampicina, la vancomicina y la ciprofloxacina.
SC65A.3 es la primera cepa de Psychrobacter en la que se encontró resistencia a ciertos antibióticos, como trimetoprima, clindamicina y metronidazol. Estos antibióticos se utilizan para tratar infecciones urinarias, infecciones pulmonares, cutáneas o sanguíneas, y del aparato reproductor. El perfil de resistencia de SC65A.3 sugiere que las cepas capaces de sobrevivir en ambientes fríos podrían actuar como reservorios de genes de resistencia, que son secuencias específicas de ADN que les ayudan a sobrevivir a la exposición a fármacos.
Cepas bacterianas como la examinada aquí representan tanto una amenaza como una promesa. «Si el derretimiento del hielo libera estos microbios, estos genes podrían propagarse a las bacterias modernas, lo que agravaría el desafío global de la resistencia a los antibióticos», subraya Purcarea. «Por otro lado, producen enzimas y compuestos antimicrobianos únicos que podrían inspirar nuevos antibióticos, enzimas industriales y otras innovaciones biotecnológicas».
En el genoma de Psychrobacter SC65A.3, los investigadores encontraron casi 600 genes con funciones desconocidas, lo que sugiere una fuente aún sin explotar para descubrir nuevos mecanismos biológicos. El análisis del genoma también reveló 11 genes con el potencial de destruir o detener el crecimiento de otras bacterias, hongos y virus.
Este potencial cobra cada vez mayor importancia en un mundo donde la resistencia a los antibióticos es una preocupación creciente. Remontarse a los genomas antiguos y descubrir su potencial pone de relieve el importante papel que desempeñó el entorno natural en la propagación y evolución de la resistencia a los antibióticos. «Estas bacterias antiguas son esenciales para la ciencia y la medicina», concluye Purcarea, 2pero una manipulación cuidadosa y las medidas de seguridad en el laboratorio son esenciales para mitigar el riesgo de propagación descontrolada».
