Emergence and genomic characterization of a carbapenem- and colistin-resistant Enterobacter chengduensis isolate carrying blaNDM-1 in Northeast China

Imagina el mundo microscópico dentro de nuestros cuerpos como una ciudad bulliciosa y concurrida. En esta ciudad, viven muchos tipos diferentes de bacterias en vecindarios como el intestino o los pulmones. La mayor parte del tiempo, estas bacterias son compañeros de cuarto inofensivos. Pero a veces, algunos se convierten en alborotadores, causando infecciones que son difíciles de tratar. Durante décadas, los médicos han tenido un "superarma" en su arsenal llamada carbapenémicos, un tipo potente de antibiótico utilizado cuando otros medicamentos fallan. Sin embargo, al igual que en una partida de ajedrez, las bacterias están aprendiendo a contrarrestar estos movimientos. Están evolucionando hacia "superbacterias" que pueden ignorar estos fármacos. Lo que es aún más preocupante, algunas de estas superbacterias están aprendiendo a ignorar una segunda línea de defensa llamada colistina, que suele ser el último recurso para los médicos. Cuando una bacteria se vuelve resistente a ambos, es como un criminal que ha encontrado la manera de romper cada cerradura de la ciudad, dejando a la policía sin llaves. Este es el territorio peligroso que los científicos están tratando de mapear: averiguar exactamente cómo están cambiando estas bacterias, dónde se esconden y qué herramientas están utilizando para seguir con vida.

En este estudio, investigadores de un hospital en el noreste de China descubrieron un nuevo tipo de alborotador bacteriano que nunca antes se había visto en esa región. Encontraron una cepa de una bacteria llamada Enterobacter chengduensis (llamémosla "Chengdu") en el tracto respiratorio de un paciente. Aunque esta especie fue identificada por primera vez en 2015, sigue siendo un poco un misterio en comparación con sus primos más famosos. El equipo utilizó un microscopio de alta tecnología llamado secuenciación de genoma completo para leer todo el manual de instrucciones de la bacteria (su ADN). Descubrieron que esta bacteria Chengdu específica era una "superespía" que portaba un arma peligrosa: un gen llamado blaNDM-1. Este gen actúa como unas tijeras moleculares que pueden cortar y destruir los antibióticos carbapenémicos. Aún más sorprendente, esta bacteria también era resistente a la colistina, el fármaco de último recurso, a pesar de que los investigadores no pudieron encontrar los genes de "ganzúa" habituales que suelen causar esa resistencia.

Los científicos identificaron esta bacteria específica como perteneciente a un grupo familiar llamado ST414. Al comparar su ADN con otras bacterias de todo el mundo, descubrieron que estaba estrechamente relacionada con cepas encontradas en otras partes de China, lo que sugiere que viajó o evolucionó localmente. La bacteria era una maestra del disfraz, portando 15 genes diferentes que la ayudaban a resistir varios antibióticos, incluyendo los utilizados para problemas estomacales y analgésicos. Sin embargo, no era invencible. Los investigadores la probaron contra una nueva generación de fármacos y descubrieron que todavía era vulnerable a algunos medicamentos específicos, incluyendo un fármaco llamado cefiderocol y una combinación de aztreonam y avibactam. También seguía siendo sensible a la amikacina y la tigeciclina.

Una de las partes más interesantes de la historia es cómo la bacteria se volvió resistente a la colistina. Normalmente, las bacterias portan un gen específico (como mcr) que actúa como un escudo contra la colistina. Pero cuando los científicos examinaron el ADN de la bacteria Chengdu, ese escudo estaba ausente. También revisaron a los sospechosos habituales de otros tipos de resistencia y no encontraron nada. Esto sugiere que la bacteria podría estar usando un truco secreto y oculto, tal vez un cambio en cómo controla su propia maquinaria interna, que los científicos aún no han logrado descifrar por completo. Sospechan que el peligroso gen blaNDM-1 viaja sobre una pequeña pieza circular de ADN llamada plásmido, que actúa como una unidad USB que las bacterias pueden intercambiar entre sí para compartir sus "superpoderes". Sin embargo, debido a que el ADN era tan repetitivo y desordenado, los científicos aún no podían ver todo el dispositivo USB con claridad; solo sabían que el archivo peligroso estaba allí.

El estudio concluye que, si bien esta bacteria es un oponente difícil, aún no ha ganado la guerra. Todamente es susceptible a algunos fármacos clave, lo que le da a los médicos una oportunidad de luchar. Los investigadores advierten que, debido a que esta bacteria puede encontrarse tanto en humanos como en el medio ambiente, podría estar propagándose de formas que no comprendemos del todo. Sugieren que debemos vigilar muy de cerca a estas bacterias en los hospitales y el medio ambiente para evitar que se conviertan en un problema mayor. Este descubrimiento añade un nuevo capítulo a nuestra comprensión de cómo están evolucionando estas ciudades microscópicas, recordándonos que la batalla contra las superbacterias es una carrera continua entre la ciencia y la naturaleza.