Bacterias, genes y antibióticos – #IIBCEenlaAntártida #IIBCEInvestiga

La Antártida es un laboratorio vivo, un lugar con un montón de conocimiento por descubrir. Allí, varios integrantes del Instituto desarrollan sus proyectos de investigación para encontrar soluciones a los problemas actuales, como la resistencia a los antibióticos.

Imagen que muestra un paisaje del continente antártico

Paisaje antártico

Al igual que la mayoría de los seres vivos, las bacterias heredan su material genético de la célula parental o progenitora, mediante un proceso que se llama transferencia genética vertical. Sin embargo, este mecanismo no es el único, y existe otra transferencia de genes, la horizontal, que es la responsable de que por ejemplo, las bacterias adquieran resistencia a los antibióticos. 

La transferencia horizontal genética (THG) permite que las bacterias logren adaptarse a cambios ambientales de manera más rápida, en comparación con otros organismos que no tienen esta posibilidad. En el IIBCE, Matías Giménez y Silvia Batista estudian los mecanismos de este tipo de transferencia en bacterias de la Antártida y cuáles pueden ser los genes involucrados.

Imagen de una zona del continente antártico donde habitan pingüinos

Zona de muestreo de bacterias con mínima influencia humana, pero muy influenciada por pingüinos ^^

En el trabajo que están desarrollando detectaron que las bacterias del ambiente antártico tienen la capacidad de incorporar y transferir horizontalmente el material genético. Dependiendo de la información contenida en el material genético, este proceso puede llegar a otorgarles una ventaja adaptativa.

Por ejemplo, muchas de las bacterias que se encuentran en sitios con alto impacto humano (colectadas en cámaras sépticas), contienen más genes de resistencia a antibióticos que las que se alojan en ambientes alejados de las bases antárticas. 

Imagen de una caja séptica en la base Artigas de la Antártida, donde se tomaron muestras de bacterias

Caja séptica de la base Artigas (base uruguaya en la Antártida). Cerca de esta zona se tomaron muestras con mayor impacto humano

Esto puede deberse a que, frente a una infección, los seres humanos consumimos antibióticos para combatir las bacterias patógenas. Si bien en el proceso perecen bacterias inocuas y sensibles a los antibióticos, algunas de las que intentamos eliminar desarrollan resistencia, y luego le transfieren esa “propiedad” a otras bacterias de su comunidad. 

La información que les otorga resistencia a las bacterias está codificada por genes, que están alojados en el genoma. Además, muchos genes de resistencia se alojan en elementos del genoma que pueden transferirse horizontalmente. Es así que la comunidad de bacterias con que convive un ser humano responde primero adquiriendo, y luego compartiendo los genes de resistencia. 

En la Antártida, las bacterias de origen humano liberadas en una cámara séptica pueden morir o subsistir a las bajas temperaturas del ambiente. Sin embargo, parte del material genético alojado en esas bacterias de origen humano, puede ser incorporado por las bacterias propias del ambiente antártico (“nativas”) mediante transferencia horizontal genética. 

Aquí vemos bacterias fluorescentes. La capacidad de fluorescer nos permite identificarlas dentro de una comunidad microbiana como aquellas que han aceptado genes por transferencia horizontal; en este caso, genes que le confieren resistencia a los antibióticos.

De ese modo, es posible encontrar bacterias “nativas” adaptadas al frío resistentes a antibióticos y portando los genes de resistencia típicos de aislamientos de origen hospitalario. Esta situación se detecta independientemente de la presencia o no de la presión selectiva, que en este caso serían los antibióticos.

La adaptación de las bacterias a los antibióticos es uno de los mayores problemas de salud pública que afrontamos en la actualidad. Por eso investigadoras e investigadores de todo el mundo continúan buscando respuestas a este problema. Mientras tanto el uso responsable de los antibióticos es la principal herramienta para evitar la dispersión de genes de resistencia a antibióticos. 

Imagen de un paisaje antártico poco afectado por el ser humano donde se tomaron muestras de bacterias

Ambiente antártico poco afectado por el hombre, de donde se tomaron muestras. Se ve una persona trabajando en el muestreo

 

 

Texto: Matías Gimenez, Silvia Batista, y Rocío Ramírez Paulino

Imágenes: Silvia Batista y Matías Gimenez

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