Los pacientes de cirugía plástica estaban infectados con bacterias resistentes a los antibióticos, y nadie sabía por qué. Los microbiólogos de UConn encontraron la respuesta en el intestino de una sanguijuela. Su investigación, publicada hoy en mBio , proporciona pruebas de que pequeños niveles de antibióticos encontrados en el medio ambiente pueden fomentar la resistencia bacteriana.
El microbiólogo de la UConn, Joerg Graf, del Departamento de Biología Molecular y Celular, está íntimamente familiarizado con las sanguijuelas. Ha examinado el contenido de miles de ellas a lo largo de los años. Estudia cómo las bacterias pueden vivir dentro del tracto digestivo de los animales sin enfermarlos,y las sanguijuelas son un caso de estudio perfecto; con solo dos tipos principales de bacterias dentro de ellas, la relación es relativamente simple: sanguijuelas criadas por proveedores médicos, sanguijuelas capturadas en Europa, sanguijuelas que sus estudiantes recolectaron de los estanques detrás de W lot en el campus de UConn,Graf los conoce a todos y todas sus peculiaridades.
Pensó que también conocía las bacterias en sus sistemas digestivos. Pero en 2011, tuvo una desagradable sorpresa. Una de sus estudiantes de posgrado, Sophie Colston, estaba teniendo problemas para cultivar bacterias. Era una cepa de Aeromonas que generalmente símuy bien en sanguijuelas. Alimentaban la cepa Aeromonas a una sanguijuela y luego verificaban qué tan bien estaba creciendo la cepa en su intestino. Esta vez, la cepa Aeromonas estaba teniendo problemas. Lidia Beka, otra estudiante graduada en su laboratorio, persiguióporque.
"Por alguna razón, estaba teniendo dificultades para sobrevivir en su hábitat nativo", dice Beka.
Al mismo tiempo, los cirujanos plásticos comenzaron a informar problemas con pacientes infectados con la bacteria Aeromonas resistente a la ciprofloxacina, un antibiótico importante. Todos los pacientes habían sido tratados con sanguijuelas para mejorar el flujo sanguíneo en los sitios quirúrgicos. Las bacterias Aeromonas son grandes ygrupo diverso, y muchos de ellos pueden vivir de la sangre, lo que significa que podrían causar infecciones si se lesionan, pero normalmente se tratan fácilmente con ciprofloxacina y no habría una fuente de Aeromonas resistentes a Cipro en un hospital.resistente a Aeromonas tuvo que provenir de las sanguijuelas, pero ¿cómo? Los animales se crían en granjas especializadas, se alimentan con una dieta controlada y se usan solo una vez, en un solo paciente.
"Sin haber estado nunca en un hospital, sin haber visto a un paciente, estas sanguijuelas contenían bacterias resistentes a Cipro", dijo Graf. Cuando Graf recibe sanguijuelas, las guarda en frascos cubiertos con tela de queso y los guarda en el refrigeradorpara simular el invierno
Cuando las sanguijuelas emergen del almacenamiento en frío, tienen hambre. Quieren sangre. Y no son quisquillosas de dónde proviene. Las sanguijuelas son chupadoras de sangre con igualdad de oportunidades. Entonces, cuando el brote de la enfermedad de las vacas locas hizo que no fuera deseable usarlas.sangre de ganado, un gran productor de sanguijuelas médicas en Europa cambió a alimentar a las sanguijuelas con sangre de aves de corral.
Ese cambio le dio a Graf y a su laboratorio una pista. ¿Qué pasaría si la sangre de pollo estuviera contaminada con antibióticos? Analizaron el contenido intestinal de sanguijuelas de la granja que alimentaba sangre de aves de corral y encontraron rastros de ciprofloxacina y enrofloxacina, el análogo veterinario de cipro.Pero la cantidad de antibiótico presente era muy baja: apenas alrededor de 0.01 microgramos por mililitro, cuatrocientas veces menos que la concentración que una bacteria debe sobrevivir para ser considerada "resistente". Aún así, sanguijuelas de otras granjas, en cuyo interior la pruebala cepa de Aeromonas aún creció bien, no tenía antibióticos detectables en sus intestinos.
¿Podrían los niveles tan bajos de Cipro, centésimas de microgramo, realmente seleccionar la resistencia a los antibióticos? Graf y Beka y sus colegas decidieron averiguarlo. Aislaron cepas de Aeromonas de sanguijuelas contaminadas con antibióticos y secuenciaron sus genomas. Dos colegas, Matt Fullmer y Peter Gogarten, confirmaron que contenían los tres trozos de ADN, dos genes con mutaciones y un plásmido, necesarios para la resistencia a Cipro. Tener mutaciones en genes esenciales para la replicación del ADN es biológicamente costoso. La bacteria solo los conservaría sifueron útiles para la supervivencia.
Y, de hecho, cuando las Aeromonas resistentes a Cipro se cultivaron junto con la cepa de prueba de Aeromonas en un medio de laboratorio limpio o dentro de una sanguijuela, la cepa de prueba creció por todas partes. Pero si incluso se agregó un poco de antibiótico en elmezcla, tan bajo como 0.01 microgramos / ml, la variedad resistente a Cipro dominó.
"Esta fue la primera vez que se observaron niveles tan bajos de antibióticos haciendo esto en el entorno natural. ¡Los niveles de antibiótico 100x por debajo del punto de corte clínico permitieron que las bacterias de resistencia superaran en un millón de veces a las bacterias sensibles!", Dice Graf.preocupante, porque la ciprofloxacina y las drogas relacionadas no se descomponen muy bien en el medio ambiente. Persisten. Se encuentran en las aguas residuales del hospital, en los efluentes de los fabricantes y granjas farmacéuticas, e incluso a veces en las aguas residuales. Y, aparentemente, en la sangre de aves de corral.
El uso de antibióticos ha sido prohibido en granjas avícolas en los EE. UU., Pero no en Europa. Y debido a que los antibióticos están presentes en hospitales, farmacias y aguas residuales a niveles tan bajos, estas otras fuentes generalmente no están reguladas. Pero como la investigación deGraf, Beka y sus colegas muestran que estos niveles bajos son importantes. Si no limpiamos nuestras prácticas de eliminación de desechos, corremos el riesgo de que algunos de nuestros antibióticos más importantes sean inútiles.
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Materiales proporcionado por Universidad de Connecticut . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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