Tener una visión evolutiva puede inspirar nuevas ideas en microbiología clínica. Por ejemplo, los estudios evolutivos pueden revelar por qué algunos regímenes de dosificación de antimicrobianos son mejores que otros para prevenir el desarrollo de resistencia a los medicamentos. Examinar las comunidades microbianas, en lugar de solo los microbios patógenoslos organismos también pueden conducir a nuevas ideas. Es por eso que los médicos, los bioinformáticos que analizan los patógenos y los biólogos evolutivos deberían trabajar juntos. Estas son las conclusiones de un grupo diverso de científicos dirigido por el microbiólogo de la Universidad de Groninga, Marjon de Vos, en una breve revisión publicadapor Las enfermedades infecciosas de The Lancet el 30 de abril
Como microbióloga, De Vos estudia infecciones del tracto urinario. Se dio cuenta de que se podía ganar mucho al colaborar con diferentes especialistas, como microbiólogos clínicos, científicos de investigación que trabajan en evolución y ecología y bioinformáticos. 'Por ejemplo, noté quelas bacterias involucradas se comunican entre sí y pueden formar un ecosistema estable, lo que afecta su susceptibilidad a los antibióticos. 'Esta realización condujo a un taller interdisciplinario en 2017, que a su vez resultó en el documento de revisión ahora publicado Las enfermedades infecciosas de The Lancet .
fibrosis quística
'La pregunta principal en el taller y el documento es cómo podemos usar el conocimiento de la teoría evolutiva y la bioinformática para resolver problemas clínicos', dice De Vos. La bioinformática es necesaria para analizar la gran cantidad de datos genéticos recopilados sobre enfermedades infecciosas. EvolutivoLa teoría puede ayudar a explicar los patrones observados en la adaptación y predecir cómo los tratamientos afectarán el ecosistema en el que viven los patógenos.
De Vos: 'Un ejemplo que discutimos en el documento es el uso de tratamientos con antibióticos cíclicos en pacientes con fibrosis quística.' Estos pacientes sufren de infecciones pulmonares crónicas, por lo que reciben antibióticos. Para minimizar el desarrollo de resistencia a los medicamentos, potencialmente pueden tratarse alternativamente con dos medicamentos diferentes. La idea es que los patógenos que se vuelven resistentes a un medicamento seguirán siendo susceptibles al otro. "Esto ha dado resultados positivos. Sin embargo, existe el peligro de que este tratamiento induzcaresistencia a múltiples medicamentos, por lo que es importante verificar primero la respuesta de los patógenos en el laboratorio para encontrar el programa de tratamiento óptimo ''.
Plásmidos
El análisis del ADN de los patógenos ha producido mucha información nueva sobre las bases genéticas de la resistencia a los antibióticos. 'Sin embargo, todavía no sabemos cómo los cambios en los genes conducen a las diferentes características de estos patógenos. Necesitamos experimentos por evoluciónbiólogos para comprender el vínculo entre el genotipo, la secuencia de ADN y el fenotipo, por ejemplo, el nivel de resistencia ''.
Otro ejemplo es la propagación de genes de resistencia a los antibióticos. Estos a menudo están presentes en los plásmidos, es decir, fragmentos de ADN circular que pueden intercambiarse fácilmente entre bacterias. "En este caso, es importante tener en cuenta que las bacterias a menudo tienen que adaptarse para transportarun nuevo plásmido. Si una bacteria adquiere un plásmido al que no está adaptada, esto podría reducir considerablemente su tasa de crecimiento. En ese caso, existe una compensación entre la resistencia por un lado y la aptitud y la tasa de crecimiento de la bacteria enel otro, lo que significa que un gen de resistencia en el plásmido puede no tener mucho efecto clínico. Un enfoque ecológico o evolutivo puede tener como objetivo explotar tales compensaciones para limitar la propagación de la resistencia a los antimicrobianos ". La cuestión en el monitoreo de la resistencia a los antibióticos, segúnPara De Vos, no solo debería estar donde ocurre sino cómo surge en las comunidades bacterianas: "Para comprender qué está causando la selección y propagación de estos genes, necesitamos una perspectiva mucho más amplia sobre estos procesos".
Adaptación
La colaboración entre diferentes especialistas requiere la inversión de todos los involucrados. "Realmente necesitamos relacionarnos entre nosotros, ya que todos tendemos a ver diferentes aspectos de las infecciones. Solo al discutir estos aspectos juntos es posible ver cuándo una observación dela teoría evolutiva es relevante para la práctica clínica. "Un ejemplo final muestra cómo puede suceder esto", dice De Vos: "Sandra Breum Andersen, autora principal del artículo, descubrió que las bacterias que causan infecciones pulmonares crónicas en pacientes con fibrosis quística a menudo evolucionaron".de cierta manera que se suponía que se debía a una adaptación al huésped, sin embargo, los experimentos de laboratorio demostraron que esto no se debió a la adaptación del huésped, sino a que las bacterias reaccionaron entre sí al robar los recursos del otro.de centrarse en la interacción huésped-bacteria de la enfermedad, la intromisión en la vida social de estas bacterias podría conducir a tratamientos novedosos ''.
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Materiales proporcionado por Universidad de Groningen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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