Micrografies electròniques dels bacteriòfags presents en les aigües residuals i aigua de riu.

El paper dels bacteriòfags o fags —virus que infecten bacteris— podria ser clau en la transferència de gens de resistència a antibiòtics entre bacteris, i aquest procés pot afavorir l’aparició de soques de bacteris resistents en l’entorn natural. Aquesta és una de les conclusions principals de l’ article publicat a la revista Antimicrobial Agents and Chemotherapy que signen els investigadors Maite Muniesa, Joan Jofre, Marta Colomer-Lluch i Lejla Imamovic, del Grup de Recerca Consolidat Microbiologia d’Aigües Relacionada amb la Salut (MARS), del Departament de Microbiologia de la Facultat de Biologia de la UB.

La resistència als antibiòtics, un problema global

La resistència als antibiòtics, que és el tema del Dia Mundial de la Salut 2011 de l’Organització Mundial de la Salut (OMS), està causada per múltiples factors: abús d’antimicrobians, adquisició de gens de resistència, entre d’altres. En l’actualitat, es creu que l’origen d’algunes resistències es podria explicar per la transferència de gens entre microorganismes de l’entorn natural.

«La resistència als antibiòtics és un dels problemes principals en el tractament de malalties infeccioses a tot el món», explica la professora Maite Muniesa, del Departament de Microbiologia de la UB. «Tradicionalment —continua— la major part d’estudis científics sobre gens de multiresistència s’han centrat en els plasmidis, unes molècules de DNA, circulars i tancades covalentment, que actuen com a principal vehicle de transmissió de gens entre bacteris».

L’article analitza diverses mostres fecals d’animals (vaques, porcs, aus de corral, etc.), alguns dels quals no han estat tractats amb antibiòtics, procedents d’explotacions agrícoles de Catalunya. En concret, els experts estudien la transferència horitzonal de gens de patogenicitat entre bacteris entèrics per mitjà de bacteriòfags: els gens blaTEM i blaCTX-M, implicats en la resistència a antibiòtics betalactàmics, i el mecA, associat a la resistència a la meticilina en estafilococs, que és responsable d’un alt percentatge d’infeccions hospitalàries.

Els virus bacteriòfags com a missatgers

En la bibliografia científica està ben descrit que els bacteriòfags són vectors molt eficaços per transferir fragments de DNA entre cèl·lules. Però, quin és el paper dels fags en l’aparició de noves resistències bacterianes? A títol de primícia, el nou treball descriu per primer cop que els bacteriòfags tenen incorporats gens de resistència a antibiòtics i que, per tant, podrien ser uns vehicles excel·lents de propagació de gens de resistència bacteriana en el medi ambient.

Tal com apunta el catedràtic Joan Jofre, «els bacteriòfags permeten transferir gens de resistència a antibiòtics entre biomes diferents, i aquest procés podria tenir un abast en la natura que no ha estat descrit fins ara». Com a mobilitzadors de gens de resistència antimicrobiana, Maite Muniesa afegeix: «Els bacteriòfags tenen més durabilitat mediambiental que els plàsmids i, sorprenenment, es troben en altes concentracions. Ara, el que caldrà és identificar quin tipus de virus són els que estan transferint els gens de resistència entre bacteris».

Noves resistències, nous reptes científics

Les resistències als antibiòtics que es detecten en l’àmbit clínic també existeixen genèticament en bacteris de l’entorn natural. Tot i el control que es fa en les explotacions agrícoles de l’ús d’antibiòtics, les resistències a antimicrobians no deixen d’aparèixer. Segons els experts, tot apunta que aquestes resistències no són conseqüència únicament de la pressió selectiva pels antibiòtics sinó de la mobilització dels gens de resistència en l’entorn ambiental, un procés natural en el qual no es pot ignorar el paper biològic dels fags.

El nou estudi aporta una perspectiva ecològica per definir fronteres que limitin l’aparició de noves resistències antimicrobianes en el medi ambient. En clau de futur, aquesta línia de treball podria contribuir a detectar resistències encara no descrites clínicament, i per tant, a potenciar la recerca de nous antimicrobians amb un marge de previsió més ampli. «En el camp de la resistència antimicrobiana, cal recordar que s’han de considerar molts factors que no s’estan tenint en compte. Per exemple, determinats tractaments antibiòtics dirigits a eliminar bacteris també són capaços d’activar la mobilització de gens de diferents tipus pels bacteriòfags. Això, en aquest camp de recerca, cal tenir-ho ben present», alerta el catedràtic Joan Jofre.  

+ informació:

Colomer-Lluch, Marta; Immamovic, Lejla; Jofre, Joan; Muniesa, Maite. «Bacteriophages Carrying Antibiotic Resistance Genes in Fecal Waste from Cattle, Pigs, and Poultry». Antimicrobial Agents and Chemotherapy , 2011, doi:10.1128/AAC.00535-11.

Colomer-Lluch Marta; Jofre, Joan; Muniesa, Maite. «Antibiotic resistance genes in the bacteriophage DNA fraction of environmental samples». PLoS One, 2011, 6(3): e17549, doi:10.1371