Científicos españoles descubren cómo se transmite la resistencia a los antibióticos

Los investigadores, del Instituto de Biología Molecular (IBMB) del CSIC en Barcelona y del departamento de Biología Molecular de la Universidad de Cantabria describen su descubrimiento en un extenso artículo que publica hoy la revista Nature. Los mecanismos de transferencia de material genético de una bacteria a otra, comúnmente llamados de conjugación, están descritos desde hace años. Sin embargo, hasta la fecha nadie había sido capaz de determinar cómo un fragmento de ADN podía pasar de una a otra ni cuál era la estructura que lo permitía.

Los equipos de Miquel Coll, del IBMB, y de Fernando de la Cruz, de la Universidad de Cantabria (con Xavier Gomis-Rüth, del IBMB, como primer firmante) han dado con la puerta de entrada de ese mecanismo. Se trata de una proteína, denominada TrwB, situada en la parte más interior de la membrana bacteriana. Su presencia permite anclar los fragmentos de ADN y transferirlos, a través de una estructura formada por distintas proteínas, a otra bacteria. Una simple mutación de esa proteína o su bloqueo mediante una molécula específica basta para impedir el paso de información genética de una bacteria a otra.

El hallazgo de la proteína TrwB, cuya estructura tridimensional se ha determinado igualmente, podría tener, en opinión de Coll y De la Cruz, gran trascendencia en aplicaciones médicas. En tratamientos con antibióticos se impediría la transmisión de los genes que confieren resistencia a los fármacos.

Según se ha podido ver en investigaciones recientes, la resistencia a antibióticos se genera mediante dos caminos distintos. Uno de ellos es a través de la mutación de la bacteria, pero el más frecuente es precisamente transfiriendo el gen de resistencia de una bacteria a otra. Por norma general, basta con que una de ellas contenga ese carácter para que, en poco tiempo, lo adquiera una población de bacterias. Cuando ello ocurre, el fármaco deja de ser efectivo.

'Sabíamos que las bacterias', explica De la Cruz, 'se pasan fragmentos de ADN (plásmidos) las unas a las otras'. Y que entre esos fragmentos, añade, se encuentran los que contienen los genes que, al activarse, permiten a una bacteria adaptarse a un medio cambiante o la convierten en resistente a un antibiótico. Lo que se desconocía era el mecanismo molecular que permitía ese paso y, por tanto, cómo evitarlo.Tras estudiar las proteínas de membrana de la bacteria Escherichia coli durante el proceso de conjugación, se dio con las que intervienen en el mecanismo de transferencia. En total, una pequeña colección de 10 a 15 proteínas. De ellas, la mejor conservada y la que actúa como primer paso del proceso es la TrwB, con forma de hongo. Para determinar su forma (estructura tridimensional) y su mecanismo de acción, los investigadores han empleado rayos X de alta densidad producidos en los sincrotrones de Grenoble y Hamburgo.

Ya se ha constituido un consorcio europeo liderado por De la Cruz en el que intervienen, además del grupo liderado por Coll, investigadores del Centro de Investigaciones Biológicas de Madrid, una empresa farmacéutica de origen británico y diversos grupos de investigación daneses, alemanes y austriacos, con el objetivo de lograr un fármaco que, administrado junto con un antibiótico, complemente su acción.