Si un antibiótico no mata todas las bacterias que infectan a un paciente, los insectos sobrevivientes pueden ser particularmente expertos en el momento de su resurgimiento.
Los científicos teóricos de la Universidad de Rice han propuesto una mejor manera de entender cómo recetar antibióticos para matar hasta la última bacteria o al menos desalentarlos de desarrollar resistencia
Anatoly Kolomeisky, profesora de química e ingeniería química y biomolecular de Rice, considera que la resistencia a los antibióticos es "el problema más grave del siglo XXI".
Un nuevo estudio realizado por Kolomeisky y el investigador postdoctoral Hamid Teimouri muestra que las tasas de crecimiento fluctuantes de las bacterias pueden aumentar el tiempo que tarda una colonia bacteriana en extinguirse y darle una mejor oportunidad de desarrollar resistencia.
"Nuestros cálculos sugieren que esta fluctuación, que las bacterias pueden hacer fácilmente, podría ayudarles a esperar su tiempo y probar diferentes mutaciones", dijo Kolomeisky. "Creemos que este es el primer paso posible en la resistencia a los antibióticos".
Su teoría aparece en el diario de la Royal Society interfaz .
Los investigadores muestran que no existe una correlación entre las probabilidades de extinción bacteriana ampliamente utilizadas para determinar las dosis de antibióticos y los tiempos reales de extinción.
"Existe un gran abuso de antibióticos en el mundo, y especialmente en este país", dijo Kolomeisky. "En los últimos cinco años, ha habido un aumento del 4 por ciento en las recetas de antibióticos. Esencialmente, se administra una gran cantidad de antibióticos apersonas cuando no es necesario "
Los investigadores argumentaron que algún día debería ser posible prescribir una dosis más precisa al conocer el tamaño de una colonia infectante y el tiempo promedio que tomará erradicarla por completo. Presentan un modelo preliminar, del cual las compañías farmacéuticas podrían aprender cómodesarrollar mejores estrategias para mejorar el tratamiento de infecciones.
La dinámica de la población bacteriana es clave para el estudio, dijo Kolomeisky.
"Ahora, cuando los médicos calculan la cantidad de antibióticos que debe recibir, tratan a todos por igual", dijo. "Eso ya es un gran error: suponen que tiene una gran cantidad de bacterias en su cuerpo y usan un modelo determinista muy simple".para prescribir la concentración mínima de antibiótico. Por debajo de ese umbral, dicen que no se curará, y por encima de él, siempre se curará.
"De modo que todos obtienen exactamente una tableta por día, y no importa si eres un niño o un adulto", dijo.
La estrategia única para todos no tiene en cuenta las fluctuaciones en la tasa de crecimiento de las bacterias, dijo Kolomeisky. El nuevo modelo incorpora estas fluctuaciones aleatorias al promediar la cantidad de tiempo que tarda una población en morir.
"El problema surge cuando los antibióticos están funcionando y usted llega a donde casi no hay bacterias", dijo. "Cuando no hay casi nada o los números son relativamente pequeños, los llamados efectos estocásticos aleatorios se vuelven importantes. Sabemosque es suficiente tener tan solo 10 bacterias salmonella o shigella para que la infección comience nuevamente "
Kolomeisky dijo que los modelos actuales solo les dicen a los médicos la probabilidad de que un tratamiento con antibióticos cure a un paciente.
"Nos importa mucho más el tiempo promedio de curación, no la probabilidad", dijo. "Esto les dará a los médicos una descripción mucho más clara de lo que se debe hacer".
El estudio tiene implicaciones para la agricultura, dijo Kolomeisky.
"Los alimentos suministran el 75 por ciento de los antibióticos", dijo. "También necesitamos optimizar las actividades antibióticas allí, para reducir los niveles de antibióticos que llegan a las personas".
"Esto está muy lejos de las aplicaciones reales, pero debería dar a la industria algunas ideas sobre qué hacer a continuación y cómo combinarlo con estudios bioquímicos", dijo Kolomeisky. "No es suficiente investigar solo las partes bioquímicas y genéticasde infección bacteriana. Conocer los aspectos dinámicos de la población de la acción antibiótica puede aclarar muchos problemas ".
La Fundación Welch, la Fundación Nacional de Ciencias y el Centro de Física Biológica Teórica en Rice apoyaron la investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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