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¿Pueden los gérmenes desarrollar resistencia a los surfactantes de una manera dañina?


Los gérmenes pueden desarrollar resistencia a los antimicrobianos. Es un problema lo suficientemente grave como para merecer una página de preguntas frecuentes en el sitio web de la OMS (http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs194/en/).

Pero, ¿qué hay de la resistencia a los tensioactivos? Lavamos nuestro cuerpo, nuestros platos, nuestra ropa y prácticamente cualquier cosa que sea lavable con jabón / detergente, lo que significa tensioactivos.

Entonces, ¿pueden los gérmenes desarrollar resistencia a los surfactantes de una manera que sea dañina para la salud humana? Si es así, ¿hay algún experimento registrado al respecto? ¿Si no, porque no?


¡Nunca digas nunca!

una respuesta de tres partes a la pregunta:

  1. Las bacterias pueden desarrollar resistencia. Estos investigadores hicieron una detección de Staph y Pseudomonas que sobrevivieron a un tratamiento con detergente / jabón y, de hecho, pudieron seleccionar muchas cepas. No estoy seguro de que su explicación de por qué son resistentes sea una respuesta final, especialmente para las cepas de Pseudomonas que no tienen ninguna hipótesis.

  2. Casi todas las bacterias hacen esto todo el tiempo # 1 La mayoría de las bacterias pueden adoptar formas de esporas o placas que básicamente hibernan. Estas colonias de placa son matrices de bacterias reticuladas y son resistentes a condiciones extremas en el medio ambiente o falta de alimento.

  3. Incluso la Resistencia Normal es algo relativo. Los desinfectantes con alcohol matan el 99,9% de las bacterias. Eso parece mucho, pero ese 0,1% puede volver a su fuerza máxima en un período de tiempo relativamente corto. El 0,1% sigue siendo millones de personas que sobreviven después de una ducha. Las bacterias resistentes tienen una mayor proporción de supervivientes y deberían mejorar la tasa de recuperación. Entonces, la resistencia es un término que debe definir para una situación determinada.

Las bacterias resistentes a los tensioactivos (jabón) pueden ser casi cualquier tipo de bacteria y un cierto porcentaje de ellas está listo para un lavado en cualquier momento. Conseguir una superficie completamente libre de bacterias requiere mucho trabajo.

En lo que respecta a un peligro para la salud humana, la resistencia a ser asesinado por el jabón es un problema real porque los pocos que también tienen resistencia a los antibióticos y son patógenos serán prácticamente imparables. No es probable que la resistencia a los surfactantes haga que una bacteria sea patógena (¡nunca digas nunca nunca!), Pero si surge una 'triple amenaza' de este tipo, todos estaríamos en problemas.


¿Pueden los gérmenes desarrollar resistencia a los surfactantes de una manera dañina? - biología

La palabra antibiótico viene del griego anti que significa "en contra" y BIOS que significa "vida". Un antibiótico es una sustancia química, producida por microbios o sintéticamente, que es hostil al crecimiento de otros organismos. Las noticias y los medios de comunicación de hoy a menudo abordan las preocupaciones sobre una crisis de antibióticos. ¿Se están volviendo obsoletos los antibióticos que trataban fácilmente las infecciones bacterianas en el pasado? ¿Existen nuevas "superbacterias", bacterias que han evolucionado para volverse más resistentes a nuestro arsenal de antibióticos? ¿Es este el principio del fin de los antibióticos? Todas estas preguntas desafían a la comunidad sanitaria.

Una de las principales causas de las bacterias resistentes es el abuso de antibióticos. El uso imprudente y excesivo de antibióticos ha dado lugar a la selección natural de formas resistentes de bacterias. El antibiótico mata a la mayoría de las bacterias infecciosas y, por lo tanto, solo quedan las formas resistentes. Estas formas resistentes se reproducen, resultando en un aumento en la proporción de formas resistentes sobre las no resistentes. Otro abuso importante de los antibióticos es en pacientes con resfriados o gripe, para los cuales los antibióticos son inútiles porque estas enfermedades son causadas por virus, no por bacterias. Otro problema es el uso excesivo de antibióticos en el ganado. El uso rutinario de antibióticos en la alimentación animal también promueve la resistencia bacteriana. En los Estados Unidos, el 70 por ciento de los antibióticos producidos se administra a los animales. Estos antibióticos se administran al ganado en dosis bajas, lo que maximiza la probabilidad de que se desarrolle resistencia, y estas bacterias resistentes se transfieren fácilmente a los humanos.


Las bacterias y ldquoTolerant & rdquo de un antibiótico tienen más probabilidades de desarrollar resistencia

Una forma de abordar el creciente problema de la resistencia a los antibióticos ha sido el uso de múltiples medicamentos. Da a los pacientes dos antibióticos, se piensa, e incluso si los microbios son resistentes a uno de ellos, el otro funcionará. Pero un nuevo estudio sugiere que las combinaciones de fármacos en realidad pueden acelerar el desarrollo de la resistencia.

En un artículo publicado el jueves en Ciencias, Investigadores israelíes demostraron que cuando un paciente desarrolla tolerancia a un único antibiótico en la combinación, lo que significa que mata las bacterias más lentamente, es más probable que haya una resistencia total al segundo fármaco. Trabajos anteriores del mismo equipo y otros ya habían demostrado el mismo efecto en una placa de laboratorio: encontraron que reducir la velocidad de muerte puede generar resistencia, en la que las bacterias continúan creciendo incluso en presencia de un antibiótico. Pero este fue el primer estudio que demostró el proceso en personas, según su autora principal, Nathalie Balaban, biofísica de la Universidad Hebrea de Jerusalén.

El estudio, aunque pequeño, revela una gran amenaza para la forma en que los médicos piensan actualmente sobre los antibióticos combinados, dice Ramanan Laxminarayan, director del Centro de Dinámica, Economía y Política de Enfermedades en Washington, D.C., que no participó en el trabajo. "Todo nuestro enfoque de los antibióticos tendrá que ser repensado", dice Laxminarayan, quien también es investigador principal en la Universidad de Princeton. & ldquoNo podemos hacer esto & lsquogive con todo el mundo y kumbaya [acercamiento], & rsquo que es lo que queremos seguir ahora. & rdquo

Los médicos tienden a no centrarse en la tolerancia, porque puede que no tenga mucho impacto a corto plazo. "Sus propios pacientes [probablemente] serán tratables", dice Laxminarayan, aunque la acción letal del antibiótico puede aparecer más lentamente. "Es realmente un problema de salud pública, no un problema clínico" para un solo paciente.

"Estamos de acuerdo en que el uso juicioso y la administración adecuada de los antimicrobianos son fundamentales para preservar la longevidad de nuestros antibióticos", afirman Andrew Berti, profesor asistente de la Universidad Estatal de Wayne, y rsquos Eugene Applebaum College of Pharmacy and Health Sciences, y Elizabeth Hirsch, profesora asistente de la Universidad. de Minnesota & rsquos College of Pharmacy. Ni Berti ni Hirsch participaron en el estudio, pero coescribieron un artículo de Perspectives relacionado en el mismo número de Ciencias. & ldquoSin embargo, & rdquo dicen, & ldquoin la ausencia de un medio rápido y validado para determinar la tolerancia a los antibióticos, seguimos viendo un papel claro para la terapia de combinación de antibióticos en casos de infección estafilocócica documentada, [donde tales] combinaciones mantienen su capacidad para suprimir el desarrollo de resistencia contra bacterias típicas no tolerantes. & rdquo

Cada año en los EE. UU., Más de 35,000 personas mueren y más de 2.8 millones se enferman por infecciones resistentes a los antibióticos, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. El desafío es que la tolerancia no se puede medir en la clínica, por lo que los médicos no pueden saber si un paciente la ha desarrollado. Esto no hará mucha diferencia en una persona sana que solo necesita un poco de ayuda para combatir una infección, dice Balaban. Pero podría poner en peligro la vida de un paciente ya debilitado con una infección en la sangre.

Balaban y sus colegas de la Universidad Hebrea de Jerusalén y el Centro Médico Shaare Zedek en Israel observaron la evolución de las sustancias potencialmente mortales resistentes a la meticilina. Staphylococcus aureus (MRSA) en dos pacientes con infecciones de la sangre que duraron más de dos semanas a pesar de que estaban tomando antibióticos. A un paciente se le administró por primera vez el antibiótico vancomicina. Después de cuatro días, se agregó rifampicina al régimen de esa persona y rsquos. Luego, desde el día ocho hasta el día 14, la vancomicina se reemplazó por daptomicina.

Cuando el equipo analizó las bacterias extraídas del paciente, los microbios que habían desarrollado tolerancia a la vancomicina también fueron eliminados más lentamente por la daptomicina. Y la combinación de rifampicina y daptomicina no fue más eficaz que el agente único.

Los investigadores también demostraron que dicha resistencia se desarrolla en algunas otras bacterias peligrosas y con otras combinaciones de antibióticos. A continuación, planean estudiar si el efecto ocurre en más tipos de bacterias, dice Balaban, así como examinar combinaciones de antibióticos que podrían tratar eficazmente infecciones potencialmente mortales sin promover la resistencia.

Teóricamente, se espera que el segundo fármaco en una combinación mate a cualquiera de los microbios que dejó vivo el primer antibiótico. Pero el nuevo estudio demostró que cuando un paciente ya es tolerante al primer fármaco, agregar un segundo estimula la resistencia al promover la reproducción de bacterias que no fueron eliminadas de inmediato.

A medida que el nivel de antibiótico del paciente desciende entre las dosis diarias, las bacterias que se duermen en presencia del fármaco pueden volver a despertarse y reproducirse lo suficiente como para desarrollar resistencia, dice Berti. Hirsch dice que la principal contribución del nuevo estudio y rsquos fue encontrar en los pacientes lo que ya se había visto en el laboratorio. Berti está de acuerdo: "Se ha asumido durante mucho tiempo", dice. & ldquoEsta es la primera vez que & rsquos se muestra & rdquo definitivamente en pacientes.

Balaban dice que los mismos procesos evolutivos involucrados en el desarrollo de tolerancia y resistencia a los antibióticos probablemente también estén en juego en el cáncer y podrían usarse para informar el tratamiento. Las células tumorales pueden volverse tolerantes a la quimioterapia primero y luego desarrollar resistencia y propagarla a otros medicamentos. Sin embargo, ella no planea realizar esa investigación por sí misma.

El nuevo estudio apunta a la necesidad de una prueba de laboratorio para detectar si las bacterias que infectan a un paciente son tolerantes al tratamiento antibiótico planificado antes de comenzar la terapia, dice Bruce Levin, profesor de biología en la Universidad de Emory. Levin, un biólogo evolutivo que estudia las enfermedades infecciosas y el tratamiento farmacológico y no participó en el estudio, agrega que estaba intrigado e impresionado por los resultados. La pregunta es, dice, & ldquo¿Sirvirá este estudio como una advertencia, [y] la gente responderá a él? ¿O será solo un ejercicio académico más? & Rdquo

Nota del editor y rsquos (13/1/20): este artículo se actualizó para incluir comentarios adicionales de Andrew Berti y Elizabeth Hirsch sobre el uso de la terapia de combinación de antibióticos.


Uso excesivo y uso indebido de antibióticos

Los antibióticos salvan millones de vidas humanas y animales en todo el mundo cada año, pero en muchos casos se usan indebidamente o se consumen innecesariamente. En los países desarrollados, se prescriben entre 10 y 20 ciclos de antibióticos a niños antes de los 18 años. (ref.61) Blaser M. Uso excesivo de antibióticos: Detenga la matanza de bacterias beneficiosas. Nature 2011476: 393-394. DOI: 10.1038 / 476393a Además, se ha demostrado que hasta el 50% de todos los antibióticos prescritos en la medicina humana no son necesarios o no se prescriben adecuadamente. (ref.02) Sitio web de los CDC sobre la resistencia a los antimicrobianos.
(http://www.cdc.gov/drugresistance)

  • En Europa, el uso de antibióticos como supuestos promotores del crecimiento para animales productores de alimentos está prohibido desde 2006. Pero este uso de antibióticos todavía está permitido en muchos otros países.
  • Los antibióticos todavía se utilizan por error para tratar infecciones virales, para las que no tienen ningún efecto.
  • Con demasiada frecuencia, los regímenes de antibióticos no se siguen según lo prescrito. Cuando las personas dejan de tomar sus píldoras cuando los síntomas desaparecen, potencialmente permite que se desarrollen bacterias resistentes.
  • En algunos casos, los pacientes pueden tomar antibióticos como automedicación (por ejemplo, para tratar infecciones del tracto respiratorio superior, la mayoría de las cuales son causadas por virus para los que los antibióticos son ineficaces). Esto también puede conducir a la generación de bacterias resistentes.
  • El acceso a los antibióticos es demasiado fácil en muchos países (“sin receta” sin receta médica).

El aumento del consumo de antibióticos también es motivo de preocupación porque una proporción de esta cantidad eventualmente aparecerá en el medio ambiente. Esto se debe a que los antibióticos rara vez se metabolizan por completo, ya sea por humanos o por animales, y pueden aparecer en la orina y las heces. En el caso del ganado, los antibióticos generalmente se administran por vía oral en el alimento, luego solo se digieren parcialmente y aparecen en las heces que pueden usarse como abono y luego esparcirse en los campos agrícolas. Estos residuos de medicamentos pueden filtrarse al suelo y contaminar los recursos hídricos y nuestro suministro de alimentos. Un estudio también ha demostrado que los residuos de antibióticos de tetraciclina tienen un efecto inesperado en el desarrollo de muchas formas de vida y pueden potencialmente reducir el crecimiento de las plantas. (ref.64) Moullan N et al. Las tetraciclinas perturban la función mitocondrial en modelos eucariotas: un llamado a la precaución en la investigación biomédica. CellReports 201510: 1681–1691.
DOI: 10.1016 / j.celrep.2015.02.034 Más allá del hecho de que los residuos de antibióticos pueden causar reacciones alérgicas, una preocupación importante proviene de que estos residuos están presentes en concentraciones relativamente bajas, lo que facilita la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos durante el contacto.

Además, la naturaleza y la intensidad de los efectos secundarios causados ​​por los antibióticos varían considerablemente de una persona a otra. Dependen de la clase de antibiótico que se use y de si se están tomando otros medicamentos al mismo tiempo. Las erupciones cutáneas, las alergias, la diarrea o un desequilibrio de la flora intestinal se encuentran entre los efectos secundarios más comunes de los antibióticos. (ref.65) Granowitz EV et al. Reacciones adversas a los antibióticos e interacciones farmacológicas. Crit Care Clin 200824: 421–442.
(http://clinicalevidence.pbworks.com/w/file/fetch/51306022/REACCIONES ADVERSAS A LOS AB.pdf)

Otra ventaja de implementar programas de administración reside en la reducción de los diversos efectos secundarios de los antibióticos. Uno de sus eventos adversos más comunes es la diarrea difícil de tratar causada por Clostridioides difficile es la principal causa infecciosa de diarrea asociada a la asistencia sanitaria y puede provocar una colitis pseudomembranosa incapacitante y extremadamente grave.

Por su vía de transmisión oral-fecal y la persistencia de esporas en superficies inertes, C. difficile es altamente contagioso y requiere medidas drásticas que incluyen el aislamiento, la higiene y la desinfección del paciente. infección. Estos efectos secundarios también se han informado en animales, por ejemplo, los terneros tratados rutinariamente con antibióticos tienen el doble de probabilidades de sufrir diarrea. (ref.82)


Las bacterias tolerantes a un antibiótico tienen más probabilidades de desarrollar resistencia

Una forma de abordar el creciente problema de la resistencia a los antibióticos ha sido el uso de múltiples medicamentos. Da a los pacientes dos antibióticos, se piensa, e incluso si los microbios son resistentes a uno de ellos, el otro funcionará. Pero un nuevo estudio sugiere que las combinaciones de fármacos en realidad pueden acelerar el desarrollo de la resistencia.

En un artículo publicado en Science, investigadores israelíes demostraron que cuando un paciente desarrolla tolerancia a un único antibiótico en la combinación, es más probable que se presente una resistencia absoluta al segundo fármaco.

Estudios antes

Trabajos anteriores del mismo equipo y otros ya habían demostrado el mismo efecto en una placa de laboratorio: encontraron que reducir la velocidad de muerte puede generar resistencia, en la que las bacterias continúan creciendo incluso en presencia de un antibiótico. Pero este fue el primer estudio que demostró el proceso en personas, según su autora principal, Nathalie Balaban, biofísica de la Universidad Hebrea de Jerusalén.

El estudio, aunque pequeño, revela una gran amenaza a la forma en que los médicos piensan actualmente sobre los antibióticos combinados, dice Ramanan Laxminarayan, director del Centro de Dinámica de Enfermedades, Economía y Política de Washington, DC, que no participó en el trabajo. “Todo nuestro enfoque de los antibióticos tendrá que ser repensado”, dice Laxminarayan, quien también es investigador principal en la Universidad de Princeton. "No podemos hacer esto 'dar a todos y kumbaya [enfoque]', que es lo que estamos siguiendo ahora".

Área problemática

Los médicos tienden a no centrarse en la tolerancia, porque puede que no tenga mucho impacto a corto plazo. “Sus propios pacientes [probablemente] serán tratables”, dice Laxminarayan, aunque la acción letal del antibiótico puede aparecer más lentamente. "Es realmente un problema de salud pública, no un problema clínico" para un solo paciente.

"Estamos de acuerdo en que el uso juicioso y la administración adecuada de los antimicrobianos son fundamentales para preservar la longevidad de nuestros antibióticos", dicen Andrew Berti, profesor asistente de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Salud Eugene Applebaum de la Universidad Estatal de Wayne, y Elizabeth Hirsch, profesora asistente de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Minnesota. Ni Berti ni Hirsch participaron en el estudio, pero coescribieron un artículo relacionado de Perspectives en el mismo número de Science.

"Sin embargo", dicen, "en ausencia de un medio rápido y validado para determinar la tolerancia a los antibióticos, seguimos viendo un papel claro para la terapia de combinación de antibióticos en casos de infección estafilocócica documentada, [donde tales] combinaciones mantienen su capacidad para suprimir desarrollo de resistencia contra bacterias típicas no tolerantes ".

Balaban y sus colegas de la Universidad Hebrea de Jerusalén y el Centro Médico Shaare Zedek en Israel observaron la evolución de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) potencialmente mortal en dos pacientes con infecciones sanguíneas que duraron más de dos semanas a pesar de que estaban en tratamiento. antibióticos. A un paciente se le administró por primera vez el antibiótico vancomicina. Después de cuatro días, se agregó rifampicina al régimen de esa persona. Luego, desde el día ocho hasta el día 14, la vancomicina se reemplazó por daptomicina.

Cuando el equipo analizó las bacterias extraídas del paciente, los microbios que habían desarrollado tolerancia a la vancomicina también fueron eliminados más lentamente por la daptomicina. Y la combinación de rifampicina y daptomicina no fue más eficaz que el agente único.

Los investigadores también demostraron que dicha resistencia se desarrolla en algunas otras bacterias peligrosas y con otras combinaciones de antibióticos. A continuación, planean estudiar si el efecto ocurre en más tipos de bacterias, dice Balaban, así como examinar combinaciones de antibióticos que podrían tratar eficazmente infecciones potencialmente mortales sin promover la resistencia.

Necesidad de prueba

El nuevo estudio apunta a la necesidad de una prueba de laboratorio para detectar si las bacterias que infectan a un paciente son tolerantes al tratamiento antibiótico planificado antes de comenzar la terapia, dice Bruce Levin, profesor de biología en la Universidad de Emory. Levin, un biólogo evolutivo que estudia las enfermedades infecciosas y el tratamiento farmacológico y no participó en el estudio, agrega que estaba intrigado e impresionado por los resultados.

La pregunta es, dice, “¿Este estudio servirá como una advertencia, [y] la gente responderá a él? ¿O será solo otro ejercicio académico? "


Las 'bacterias depredadoras' podrían alistarse en defensa contra la resistencia a los antibióticos

Es un mundo de bacterias que comen bacterias, dicen los científicos. Bdellovibrio bacteriovorus, que se muestra aquí en color falso, ataca a los gérmenes comunes seis veces su tamaño y luego los devora de adentro hacia afuera. Alfred Pasieka / Fuente científica ocultar leyenda

Es un mundo de bacterias que comen bacterias, dicen los científicos. Bdellovibrio bacteriovorus, mostrado aquí en color falso, ataca a los gérmenes comunes seis veces su tamaño y luego los devora de adentro hacia afuera.

Aquí hay una idea audaz para luchar contra las bacterias que no pueden ser detenidas por los antibióticos: ve tras ellas con microbios que se alimentan de gérmenes. Ese razonamiento se encuentra detrás de una línea de investigación intrigante que también podría utilizarse en caso de un ataque de guerra bacteriológica.

Puede parecer extraño pensar en microbios que se alimentan de microbios, pero "en realidad se encuentran en casi todos los ecosistemas de la Tierra", dice Brad Ringeisen, subdirector de la Oficina de Tecnologías Biológicas de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa.

Incluso viven dentro de nosotros, pero a niveles tan bajos que no están luchando eficazmente contra gérmenes peligrosos. DARPA ha estado financiando investigaciones para ver si estas bacterias depredadoras pueden aprovecharse como nuestros aliados.

"Ha sido muy emocionante", dice Ringeisen, ya que esta fase exploratoria de la investigación está llegando gradualmente a una conclusión exitosa.

Los estudios de laboratorio que su agencia ha financiado muestran que las bacterias depredadoras atacarán todo tipo de enfermedades, incluidas las infecciones pulmonares bacterianas, la peste y los gérmenes mortales que han desarrollado resistencia a los antibióticos. Y la estrella de este espectáculo es un organismo llamado Bdellovibrio, una bacteria que nada con la ayuda de una cola de sacacorchos y ataca a los gérmenes comunes seis veces su tamaño.

"Bdellovibrio terminó aprovechando 145 de los 168 patógenos humanos que probamos, lo cual es bastante notable ", dice Ringeisen. Otras especies de bacterias depredadoras también son potencialmente útiles, y cada una usa su propia estrategia.

Myxococcus "puede usar lo que se conoce como una estrategia de manada de lobos", donde enjambre a sus presas, dice Ringeisen. "También hay organismos que actúan casi como un vampiro", los Vampirococcus, que succionan la vida de sus presas.

El depredador mejor estudiado, Bdellovibrio, en realidad perfora bacterias más grandes y las come de adentro hacia afuera.

Primero, usa su flagelo, que está rígido y gira, para nadar hacia su presa. Luego se engancha, usando pequeños apéndices "que son pequeños ganchos de agarre en la superficie", dice Liz Sockett, profesora de genética bacteriana en la Universidad de Nottingham en el Reino Unido. Es un poco como un escalador que se pega a una roca, dice.

Una vez el Bdellovibrio ha agarrado a su presa, se agarra con fuerza con múltiples mecanismos.

"A veces bromeo con mis alumnos que se pegan con un gancho de agarre, una cuerda, un poco de cinta adhesiva y un poco de Blu Tack [masilla adhesiva]", dice.

Este no es solo un proceso extraño y maravilloso. El ataque de fuerza bastante contundente significa que los gérmenes no parecen ser capaces de desarrollar resistencia al asalto, como tampoco las cebras pueden desarrollar resistencia a los leones.

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Los colegas del laboratorio de Sockett han buscado pruebas de lo contrario.

"Se llevaron las bacterias que habían sido atacadas por Bdellovibrio cada semana y buscaban pequeños supervivientes en la cultura ", explica Sockett. Sacaron a los pocos supervivientes, dejaron que se multiplicaran y luego dejaron que Bdellovibrio atacarlos de nuevo. Si se desarrollara la resistencia, este es exactamente el escenario donde aparecería. Sus colegas "hicieron esto 50 veces durante un largo período", dice, "y nunca obtuvimos mutantes directos que fueran resistentes".

Entonces Bdellovibrio puede matar de manera efectiva casi 150 gérmenes que causan enfermedades y las víctimas no pueden evadirlo. Parece que podría ser increíblemente útil.

Nancy Connell, una genetista microbiana que trabajó durante años en la Universidad de Rutgers estudiando el ántrax y todo tipo de otros gérmenes mortales y siniestros, dice que explorar estas bacterias depredadoras es el trabajo más emocionante que ha hecho en su carrera.

"Esta es la primera vez que siento que podríamos superar muchas de estas diferentes infecciones", dice Connell, quien desde entonces se mudó al Centro Johns Hopkins para la Seguridad de la Salud en Baltimore.

Después de ver todo el trabajo prometedor en estudios de probeta, Connell y su laboratorio obtuvieron fondos de DARPA para ver si los gérmenes realmente combatirían las infecciones pulmonares en ratas. La respuesta fue sí. "Así que ese fue nuestro primer y muy emocionante resultado", dice.

Los depredadores no eliminaron por completo las bacterias que causan la enfermedad, como podrían hacerlo los antibióticos. Eso tiene sentido, porque los depredadores rara vez erradican a sus presas. El colega de Connell en Rutgers, Daniel Kadouri, señala que cuando los leones comen demasiadas cebras, tienen problemas para encontrar las pocas que quedan, y eso permite que la población de cebras sobreviva.

Pero dosis anormalmente grandes de Bdellovibrio puede reducir mucho las poblaciones bacterianas. "Estamos hablando de un 99,99 por ciento, dependiendo del modelo [animal] que utilicemos", dice Kadouri.

Y aunque puede sonar espeluznante considerar la posibilidad de infectar deliberadamente a las personas con bacterias, extensos estudios de seguridad sugieren que estaría bien.

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Aún así, cuando se trata de experimentar en humanos, Kadouri planea comenzar con pequeños pasos, tal vez tratando una infección local de una quemadura o herida, o una infección pulmonar.

¿Podrían alguna vez las bacterias depredadoras reemplazar a los antibióticos? Sockett no lo cree así. Ella sospecha que si los médicos administraran una gran dosis de esta bacteria a las personas, los pacientes desarrollarían una respuesta inmune que obstaculizaría los futuros intentos de tratamiento.

"Tienes una oportunidad de usar el Bdellovibrio", dice." A esto lo llamaríamos un enfoque de extintor de incendios, que es donde se usa el extintor de incendios para apagar el fuego. Pero si el extintor de incendios no funciona, no puede volver por un segundo extintor ".

Aún así, el enfoque podría ser útil si se administra como una medida preventiva única antes de un ataque de guerra bacteriológica anticipada, o también podría funcionar en un paciente que tiene una infección que simplemente no responde a los antibióticos, dice Connell.

Por supuesto, no sabremos si funciona en las personas hasta que los investigadores puedan ponerlo a prueba. Ese es el siguiente paso, y uno grande.

Puede comunicarse con Richard Harris en [email protected]

Corrección 6 de septiembre de 2018

El audio, así como una versión web anterior, de esta historia sugiere incorrectamente que las bacterias depredadoras podrían ser útiles en un brote de tuberculosis. Estas bacterias podrían ser útiles contra algunas otras infecciones pulmonares, pero no contra la tuberculosis. Además, una versión web anterior descrita incorrectamente Bdellovibrio's cola como "látigo". El flagelo es realmente rígido y gira. Y fue Nancy Connell, no Liz Sockett, quien nos dijo que las bacterias depredadoras algún día podrían ser útiles como preventivo antes de un ataque de guerra bacteriológica anticipado.


¿Pueden los gérmenes desarrollar resistencia a los surfactantes de una manera dañina? - biología


Aparición de resistencia

El primer paso en la aparición de resistencia es un cambio genético en una bacteria. Hay dos formas en que puede suceder.

1. Mutación espontánea en el ADN de la bacteria.

Muchos antibióticos actúan inactivando una proteína bacteriana esencial. El cambio genético puede retirar esa proteína. También, mutaciones en la proteína diana puede evitar que el antibiótico se una o, si se une, evitar que inactive la proteína diana.

El cambio genético también puede conducir a producción incrementada de la enzima diana del antibiótico, de modo que hay demasiados y los antibióticos no pueden inactivarlos a todos. Alternativamente, la bacteria puede producir una enzima inactivante de antibióticos . Además, la bacteria puede alterar la permeabilidad de su membrana celular, o pared al antibiótico.

2. Transferencia de genes resistentes a los antibióticos

La segunda forma de que una bacteria gane resistencia es gen resistente a los antibióticos para transferir de una bacteria a otra. El microbiólogo, el doctor John Turnidge, dice que literalmente toman prestados sus genes de resistencia de los insectos vecinos. "Son casi las formas de vida originales, por lo que durante miles de millones de años han tenido la oportunidad de encontrar formas de sobrevivir y una de ellas es tomar prestados genes de otras bacterias para sobrevivir".

¿Cómo se propaga la resistencia?

"La resistencia a los antibióticos es una consecuencia inevitable del uso de [antibióticos], cuanto más los use, más resistencia obtendrá", dice el profesor asociado Collignon.

Además de la transferencia de genes de resistencia a los antibióticos directamente de una bacteria a otra, la resistencia también se propaga a través del movimiento de bacterias de un huésped a otro, ya sea directa o indirectamente, por ejemplo, a través de la comida, el agua o incluso el contacto entre animales, incluidos los humanos.

Antibióticos, como herbicidas o pesticidas, Seleccione para bacterias resistentes a los antibióticos. Cuando un antibiótico ataca una infección bacteriana en particular, siempre existe la posibilidad de que, dentro de una población de bacterias, haya algunos miembros con resistencia. Los que no murieron ahora son libres de multiplicarse sin competencia de las cepas sensibles. Los antibióticos también pueden acabar con las bacterias beneficiosas, que de otro modo competirían con la cepa resistente por los recursos.

Y para empeorar las cosas, los antibióticos también pueden aumentar la resistencia emergiendo en bacterias inofensivas que pueden, bajo ciertas condiciones, como en un paciente inmunodeprimido, volverse agresivas y causar una infección. La mera existencia de bacterias resistentes a los antibióticos, dañinas o no, aumenta la probabilidad de que la resistencia se transmita a otras bacterias.

La resistencia es un fenómeno natural quizás tan antiguo como las propias bacterias. Sin embargo, hemos contribuido a un aumento en la tasa de resistencia a los antibióticos a través del aumento de la transmisión de infecciones y el mal uso y abuso de los antibióticos.

Mal uso y abuso de antibióticos

Australia es uno de los mayores consumidores de antibióticos del mundo. Hay poco más de 22 dosis de antibióticos recetados por cada mil personas, todos los días. A diferencia de otros países desarrollados, el uso de Australia ha disminuido desde 1994 cuando los médicos escribieron 26,1 millones de recetas de antibióticos. En 1998, esa cifra se había reducido a 24 millones de recetas para los 16 millones de habitantes de Australia.

En los EE. UU. Se estima que 50 millones de los 250 millones de recetas de antibióticos que se emiten cada año son innecesarias. El doctor John Turnidge, presidente del Comité Técnico Conjunto de Expertos de Australia sobre Resistencia a los Antibióticos, dice que cree que la medicina australiana podría reducir a la mitad el uso de antibióticos de forma segura.

¿Qué son las prescripciones innecesarias?

Los antibióticos recetados para el tratamiento del resfriado o la gripe son el caso más obvio. El resfriado y la gripe son causados ​​por virus, no por bacterias y, por lo tanto, no se ven afectados por la administración de antibióticos. Casi el 30 por ciento de las prescripciones australianas del antibiótico más popular, la amoxicilina, son para infecciones del tracto respiratorio superior donde es probable que la causa sea viral. La prescripción de antibióticos para la prevención o el tratamiento de infecciones bacterianas menores también es posiblemente innecesaria.

Se cree que el riesgo de resistencia aumenta cuando los pacientes no terminan el ciclo completo de antibióticos. Con demasiada frecuencia, los pacientes interrumpen el tratamiento cuando comienzan a sentirse mejor. Al no realizar un ciclo completo de antibióticos, es posible que la infección bacteriana no se elimine por completo, situación que puede dar lugar a una cepa resistente que puede ser más difícil de tratar en el futuro.

“Tendemos a considerar los antibióticos como un producto más que debe producirse y utilizarse lo más barato posible. Pero los antibióticos son diferentes. Son recursos no renovables: cuanto más los usa, menos duran ", dice el profesor asociado Collignon.
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antibióticos 1928-2000 superbacterias
sobrevivir a la infección, ¿qué podemos hacer?
enlaces de preguntas frecuentes sobre el uso de antibióticos en la agricultura

& copy 1999 Australian Broadcasting Corporation


La crisis de la resistencia a los antibióticos

Nota del editor y rsquos: esta es la última de una serie de entrevistas con científicos destacados, producidas en conjunto con el Foro Económico Mundial con motivo de la conferencia de la semana pasada y rsquos en Davos, Suiza iEntrevistas para el WEF por Katia Moskvitch.

Los antibióticos han salvado millones de vidas, pero su uso indebido y excesivo los hace menos efectivos a medida que las bacterias desarrollan resistencia. A pesar de las advertencias de los científicos, las prescripciones de antibióticos en muchos países continúan aumentando.

Venki Ramakrishnan, un químico ganador del Premio Nobel que trabaja en el Laboratorio de Biología Molecular de la Universidad de Cambridge, nos cuenta la importancia de comprender mejor el uso y el mal uso de estos maravillosos medicamentos.

[A continuación, se incluye una transcripción editada de la entrevista.]

Parece que el mundo se está quedando sin antibióticos. A mediados del siglo XX se comercializaron más de 20 nuevas clases de antibióticos desde la década de 1960, solo dos nuevas clases han llegado al mercado. ¿Por qué es ese el caso?
No está del todo claro. Debido al esfuerzo para producir penicilina durante la Segunda Guerra Mundial y su éxito, hubo una fuerte motivación para buscar otros antibióticos. Así que en los años 40 y 50 se descubrieron muchos antibióticos nuevos.

But then it became a law of diminishing returns for the number of new compounds that could be effective. Being able to kill bacteria is not enough you have to be able to make an antibiotic cheaply, and it has to be safe. So the number of really new compounds diminished and a lot of drug companies were modifying known antibiotics, trying to make them better and more effective.

There have been recent reports of a breakthrough&mdasha new antibiotic that &ldquokills pathogens without detectable resistance.&rdquo What do you think of this advance?
Indeed, there was a very interesting report on an antibiotic from a soil bacterium that does represent a new class. Many bacteria cannot be cultured but the researchers used a clever trick to obtain a reasonable amount of this bacterium and isolate a new class of antibiotics from it. How useful it will be in humans still remains to be seen, because it has to go through the clinical trials.

The other issue is resistance. In the paper they claim that this antibiotic, because of the way it acts, is unlikely to lead to resistance. But people have said this about many different things before, and eventually resistance seems to develop. I would be a little cautious to say that no resistance will ever develop to anything, because natural selection is very powerful and has a way of defeating even the most powerful tools. Still, it seems very promising.

Researchers are now waging a war against antibiotic-resistant bacteria. What exactly is being done?
There are several aspects to the problem of antibiotic resistance. It&rsquos very important to have highly specific targets, which kill the particular bacterium that&rsquos causing the disease rather than using a spectrum of antibiotics that should only be used as a last resort when you don&rsquot know what the disease is caused by and you don&rsquot have time.

But there&rsquos a larger problem&mdashthe problem of resistance is also due to an abuse of antibiotics. Many people will go to a doctor and demand an antibiotic when they have a cold or a flu, for which these antibacterial compounds are useless. In many countries it is possible to buy antibiotics over the counter. Often, if people are poor, they will not take the full dose&mdashall of that leads to resistance.

In countries like India people will give you antibiotics prophylactically, as a way to prevent infection. This should only be done in very extreme cases because it&rsquos again spreading resistance.

So is the problem limited mostly to the developing world?
Not at all&mdashin addition to also prescribing antibiotics for the flu the West, agriculture uses antibiotics in feed to fatten up the cattle&mdashthat&rsquos an abuse of antibiotics. This leads to the spread of resistant strains, rendering current antibiotics useless if resistance spreads too much.

We need better diagnostics, to allow us to very quickly diagnose a bacterium that is causing a particular disease, to then treat it specifically with a narrow spectrum of antibiotics. And finally, there&rsquos a whole issue of better public hygiene.

People now move all over the world, so if resistance emerges in one place it can very quickly spread to other places. So it needs a concerted attack&mdashit is a broad social problem.

Are you confident we can win this war against resistant bacteria?
I am an optimist. I think that when things get serious, people have a habit of responding. And I&rsquom hoping that people don&rsquot wait for a big crisis to respond because then a lot of people will die before things will get corrected and improve.

I would prefer that governments in a worldwide agreement establish certain guidelines for antibiotics use&mdashfor public health, for hygiene, for use of antibiotics in the animal industry and also will promote science&mdashget better diagnostics, better understanding of how bacteria cause disease and for the development of new antibiotics.

What would a world without antibiotics look like?
I don&rsquot think there ever will be a world without antibiotics. In a worst-case scenario, if resistant strains emerge to all known antibiotics, there will be large epidemics until new antibiotics are found. It won&rsquot be like returning to the dark ages because now we have a huge amount of knowledge about how bacteria work, about molecular biology, genetics, microbiology and about how to make antibiotics. But we have to be proactive.

Are there any alternatives to antibiotics?
Antibiotics should be used as a last resort. Apart from general preventive measures like public health and hygiene, vaccines can be of enormous benefit. If we can develop good vaccines for many serious diseases, that would be wonderful. However, vaccine development is a difficult enterprise and it can take a long time in any given case. Sometimes it has failed despite many years of work.

Bacteriophages&mdashnaturally occurring viruses that attack specific bacteria&mdashhave sometimes been mentioned as possible tools. Although they were discovered in the early 20th century, their clinical use has so far been limited to some efforts in Russia, [the Republic of] Georgia and Poland. This is partly because they are large biological agents, and delivering the phage to the appropriate target is not as straightforward as administering a small-molecule antibiotic. Phages and bacteria can also mutate, rendering them ineffective. However, it is possible that future research may pave the way for greater use of phages to treat bacterial infections.

Are governments and the public beginning to understand the problem with resistant bacteria and do something about it?
I think so. Of course, when resistance becomes a huge problem and starts affecting the middle class and the rich, there will be an outcry. But I think things are already changing. In India, for instance, I see a lot of opinions for stricter regulations of antibiotics and for their better use. But India has a huge problem of providing proper sanitation and public health, and that&rsquos a big problem to be tackled.

It&rsquos a multipronged approach. Measures like public health and hygiene will take a long time.

Do you think the production of drugs should be funded by governments or by private companies, as it is mostly the case today?
I personally believe that for certain things the private enterprise model is not going to work. It costs a huge amount of money to develop a new drug. But when you develop a new antibiotic, one of the first things you&rsquore told is only to use it against resistant strains as a last resort. And that itself limits the number of patients who can take this medicine&mdashand that limits your income.

If it&rsquos a good antibiotic, the patient will be cured in a week or two&mdashwhereas ideally if you want to make a lot of money from a drug, it should be something the patient has to take all of their life. So antibiotics by their nature are not going to be the same class of moneymaker.

So I think that governments really need to get involved in the development of new antibiotics. They have to think of this as something generally good for society, the same reason that governments fund education, roads, police, defense and so on. This is one case where governments need to act.


Antimicrobial (Drug) Resistance

Scanning electron micrograph of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA, brown) surrounded by cellular debris.

Scanning electron micrograph of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA, brown) surrounded by cellular debris.

Bacteria, fungi, and other microbes evolve over time and can develop resistance to antimicrobial drugs. Microbes naturally develop resistance however, using antibiotics too often in humans and animals and in cases where antibiotics are not an appropriate treatment can make resistance develop more quickly.


  • Conjugation: Two bacteria can pair up and connect through structures in the cell membranes and then transfer DNA from one bacterial cell to another.
  • Transduction: There are viruses called bacteriophages that can infect bacteria. These viruses sometimes bring along genes that they picked up during infection of another bacterium. These genes may then be incorporated into the DNA of the new bacterial host.
  • Transformation: Some bacteria can take up pieces of DNA directly from the environment around the cell.

Any gene has the potential to be transferred between bacteria in this manner, including antibiotic resistance genes. Whether or not transferred genes will be integrated into the DNA of a recipient bacterium is another question. Foreign DNA can be harmful to a bacterium, and there are machineries in place that degrades incoming DNA. However, these systems are not 100% efficient. If the incoming DNA is incorporated and provides a benefit for the bacterium it is more likely maintained. For example, if a bacterium picks up an antibiotic resistance gene and is subsequently exposed to that antibiotic, this bacterium will be better off than susceptible neighbors and can increase in number.


Can germs develop surfactant resistance in a harmful way? - biología

Antibiotic resistance: delaying the inevitable

Only a few decades ago, antibiotics were considered to be wonder drugs because they worked so well to cure deadly diseases. Ironically, though, many antibiotics have become less effective, precisely because they have worked so well and have been used so often.

Making inroads against infectious disease
The antibiotic era began in 1929 with Alexander Fleming's observation that bacteria would not grow near colonies of the mold Penicillium. In the decades that followed this breakthrough discovery, molecules produced by fungi and bacteria have been successfully used to combat bacterial diseases such as tuberculosis and pneumonia. Antibiotics drastically reduced death rates associated with many infectious diseases.

Infectious diseases strike back
The golden age of antibiotics proved to be a short-lived one. During the past few decades, many strains of bacteria have evolved resistance to antibiotics. An example of this is Neisseria gonorrhoeae, the bacteria that causes gonorrhea, shown at right. In the 1960s penicillin and ampicillin were able to control most cases of gonorrhea. Today, more than 24 percent of gonorrheal bacteria in the U.S. are resistant to at least one antibiotic, and 98 percent of gonorrheal bacteria in Southeast Asia are resistant to penicillin. 1 Infectious bacteria are much harder to control than their predecessors were ten or twenty years ago.

Doctors miss the "good old days," when the antibiotics they prescribed consistently cured their patients. However, evolutionary theory suggests some specific tactics to help slow the rate at which bacteria become resistant to our drugs.

Applying our knowledge of evolution
Evolutionary theory predicted that bacterial resistance would happen. Given time, heredity, and variation, any living organisms (including bacteria) will evolve when a selective pressure (like an antibiotic) is introduced. But evolutionary theory also gives doctors and patients some specific strategies for delaying even more widespread evolution of antibiotic resistance. These strategies include:

Don't use antibiotics to treat viral infections.
Antibiotics kill bacteria, not viruses. If you take antibiotics for a viral infection (like a cold or the flu), you will not kill the viruses, but you will introduce a selective pressure on bacteria in your body, inadvertently selecting for antibiotic-resistant bacteria. Basically, you want your bacteria to be "antibiotic virgins," so that if they someday get out of hand and cause an infection that your immune system can't handle, they can be killed by a readily available antibiotic.

Avoid mild doses of antibiotics over long time periods.
If an infection needs to be controlled with antibiotics, a short-term, high-dosage prescription is preferable. This is because you want to kill all of the illness-causing bacteria, leaving no bacterial survivors. Any bacteria that survive a mild dose are likely to be somewhat resistant. Basically, if you are going to introduce a selective pressure (antibiotics), make it so strong that you cause the extinction of the illness-causing bacteria in the host and not their evolution into resistant forms.

When treating a bacterial infection with antibiotics, take all your pills.
Just as mild doses can breed resistance, an incomplete regimen of antibiotics can let bacteria survive and adapt. If you are going to introduce a selective pressure (antibiotics), make it a really strong one and a long enough one to cause the extinction of the illness-causing bacteria and not their evolution.

Use a combination of drugs to treat a bacterial infection.
If one particular drug doesn't help with a bacterial infection, you may be dealing with a resistant strain. Giving a stronger dose of the same antibiotic just increases the strength of the same selective pressure — and may even cause the evolution of a "super-resistant" strain. Instead, you might want to try an entirely different antibiotic that the bacteria have never encountered before. This new and different selective pressure might do a better job of causing their extinction, not their evolution.

Reduce or eliminate the "preventive" use of antibiotics on livestock and crops.
Unnecessary use of antibiotics for agricultural and livestock purposes may lead to the evolution of resistant strains. Later, these strains will not be able to be controlled by antibiotics when it really is necessary. Preventive use of antibiotics on livestock and crops can also introduce antibiotics into the bodies of the humans who eat them.