Microbiología hoy. Estado de las cosas (1/2)

Si miramos a través de un telescopio potente podemos ver galaxias lejanas, ¿y si en vez de ver a lo lejos vemos “a lo cerca”? ¿Qué ocurrirá? pues que veremos el mundo microscópico de las bacterias.
El ser humano sabe de las estrellas prácticamente desde el inicio de su historia, recordemos que el conocimiento de las estrellas servía para tener conocimiento del tiempo, de en qué momento plantar la cosecha, predecir las crecidas del río. Sin embargo nuestra relación con las bacterias se asociaba a los caprichos de los dioses. Los dioses eran los que hacían fermentar el pan o la uva, o los que nos mandaban las enfermedades por haber despertado su ira.

Microscopio de una sola lente de Leeuwenhoek

Fue Leeuwenhoek el primero en observar unos animalitos microscópicos en una gota de su saliva. Fue la primera vez que un ser humano veía una bacteria cara a cara. Estamos en 1673. Tenemos que llegar al siglo XIX para ponerle nombre a las bacterias, varios miles de años después de que la humanidad pusiese nombre a los astros del cielo. Pasteur demostró en el siglo XIX que los alimentos se pudrían por efecto de microorganismos y que no había tal cosa como la generación espontanea de vida. Fueron Pasteur y Koch los que enunciaron y probaron, respectivamente, la teoría germinal de las enfermedades infecciosas y que no es otra cosa que el origen de la medicina científica en la que se demuestra que las enfermedades infecciosas están producidas por microorganismos y no por los cambios de humor de dioses caprichosos.


Prácticamente todos nuestros oyentes han nacido y se han criado en la era antibiótica. Cualquier problema infeccioso es atajado por un antibiótico milagroso que te libera de sufrir dolor de oídos, pneumonía etc. Todos hemos tomado antibióticos alguna vez en nuestras vidas y gracias a ellos la mortalidad infantil por enfermedades infecciosas es ya cosa del pasado en donde todas las familias tenían el caso de un niño que se había muerto antes de los 2 años por difteria, meningitis, pneumonía, tuberculosis, cólera... Desde que Fleming descubrió la penicilina y esta se empezó a encontrar en las estanterías de las farmacias a partir de 1944, la humanidad dejó de preocuparse, como hasta entonces lo había hecho, por las enfermedades infecciosas. Tal llegó a ser el grado de autoconfianza que el US Surgeon General William H. Stewart anunció en el senado americano en 1969: “It is time to close the book on infectious diseases” (Es la hora de cerrar el libro de las enfermedades infecciosas) y también: “The war against pestilence is over” (La guerra contra la peste se acabó). Según el médico de más rango en los Estados Unidos, los científicos debían reconducir sus investigaciones hacia el cancer en vez de hacia la tuberculosis y reemplazar el estudio del cólera por la investigación sobre los ataques al corazón. Estaban equivocados.


Es curiosa lo irreflexivo de esta euforia, sobre todo viniendo del el General Médico Jefe de los EEUU, porque las bacterias resistentes a los antibióticos ya empezaron a aparecer desde el principio del uso comercial de la penicilina. Por ejemplo, en 1944, algunos pacientes no se podían curar con la penicilina. Dos años antes de esta fecha un hospital de Londres ya anunciara que el 14% de los Staphylococcus eran resistentes a la penicilina. En 1949 este número ya había subido al 59%. En 1955 el 80% de todas las cepas de Staphylococcus ya era resistente a la penicilina.


Antibióticos y bacterias. Aquí tenemos una historia de evolución en vivo y en directo. ¿Hay todavía alguien que diga que la evolución es una “teoría”?. Los antibióticos mataban prácticamente al 100% de las bacterias. Hoy en día hay bacterias como Staphylococcus aureus o Enterococcus spp que prácticamente son resistentes a todos los antibióticos conocidos. ¿Cómo se llega a esa situación? pues por SELECCIÓN NATURAL. El antibiótico es capaz de matar a todas las bacterias en un principio, si la concentración es elevada. Pero siempre hay lugares de difícil acceso. Allí no todas mueren y las que sobreviven lo han hecho porque de partida ya eran capaces de resistir ciertos niveles de antibiótico, bien porque la molécula en la que hace blanco el antibiótico presentaba algún cambio, es decir, alguna mutación, bien porque eran más impermeables al antibiótico o porque tenían bombas para expulsar hacia afuera al mismo. Por si fuera poco cuando las bacterias crecen en estres, y el tratamiento antibiótico es un estres para ellas, tienen un mecanismo que hace que cuando copian el ADN cometen fallos a propósito para generar bacterias distintas y que al menos una de esas mutaciones distintas pueda hacer que la molécula que está atacando el antibiótico sea invulnerable y así la bacteria sobreviva convirtiéndose en resistente. Y no acaban ahí los trucos de nuestras amigas: son capaces de intercambiarse genes de resistencia a los antibióticos lo mismo que los niños intercambian cromos...


Vamos con una anécdota que ejemplifique cómo funcionan esta evolución en vivo y en directo:
En 1970, las cepas de Neisseria (la que produce la gonorrea) comenzaron a hacerse resistentes a la penicilina. Este aumento se debió a lo que ocurría en los prostíbulos del sudeste asiático. Durante la ocupación de los Estados Unidos en países como Vietnam o países satélites como Filipinas, a las prostitutas se les administraba penicilina como una medida preventiva para prevenir principalmente a sus clientes militares. Hoy en día muchos países están luchando contra esta consecuencia de la guerra de Vietnam. En el sudeste asiático el 98% de las cepas de Neisseria son resistentes, no solo a la penicilina, sino también a otros antibióticos.


Esta historia ilustra lo que algunos expertos vienen a llamar la “Era postantibiótica”, es decir, una era en la que los antibióticos ya han dejado de ser efectivos al 100% y debemos empezar a preocuparnos de nuevo por las bacterias. Donde primero se ha empezado a notar que vivimos en esta era en donde no estamos cubiertos por los antibióticos es en las unidades de cuidados intensivos de los hospitales. Ciertas bacterias típicamente medioambientales y que sólo causan enfermedades de manera oportunista se han adaptado al ambiente hospitalario. Se han acostumbrado a vivir entre desinfectantes y tratamientos prolongados de antibióticos en pacientes inmunodeprimidos, como es el caso de los pacientes sometidos a quimioterapia, enfermos de Sida, receptores de órganos transplantados, ancianos, accidentes severos... Es en estos pacientes con un sistema inmunológico en mínimos los que son colonizados por estas bacterias patógenas oportunistas. Hablamos de Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus spp, Acinetobacter baumannii... Estas bacterias viven libres en el medioambiente y tienen una gran capacidad de adaptación a distintos medios, eso es lo que les ha permitido adaptarse al ambiente hospitalario.


Por ejemplo, Pseudomonas crece en las piscinas, independientemente del cloro que eches. Es esa especie de “verdín” que tiene la superficie si no se rasca. A veces en los parques acuáticos producen la urticaria de piscina que son unos granitos en las nalgas y piernas resultado de roces en los toboganes y colonización por esta bacteria. Al cabo de un día o dos estos granitos desaparecen porque tenemos un sistema inmune sano. Los pacientes con fibrosis quística, una enfermedad que provoca un exceso de moco en los pulmones, son colonizados por esta bacteria, en parte porque los macrófagos humanos encargados de digerirlas no pueden hacer su trabajo en esa capa de moco. Ahí crece Pseudomonas y el tratamiento prolongado con antibióticos hace que se seleccionen bacterias resistentes. Hoy en día la esperanza de vida de estas personas es de 30 años. Pero eso no es todo. Supongo que conoceréis el famoso Betadine. Bien, en los hospitales hay dispensadores de betadine como medida higiénica, pues los investigadores han encontrado Pseudomonas aeruginosa viviendo en estos dispensadores. Las vacunas que son una barrera eficaz contra las bacterias patógenas no lo son en el caso de estas bacterias medioambientales que causan daños en los pacientes inmunodeprimidos. Si tus defensas están bajas ¿Qué ventajas tiene estar vacunado frente a una de estas bacterias?.


La higiene es muy importante para evitar la dispersión de estas bacterias. Como nos hemos criado en una época de confianza absoluta en el poder de los antibióticos les hemos perdido el respeto. Si nos enfermamos ya habrá un antibiótico que nos cure. Al haber Staphylococcus aureus (el famoso MRSA en sus siglas en inglés) y Enterococcus fecalis resistentes a todos los antibióticos en los hospitales lo primero que hay que hacer es establecer barreras para evitar el contagio. Comparemos lo que ocurre en el Reino Unido con Holanda. En el Reino Unido entre un 5 y un 10% de todos los pacientes tratados en los hospitales se infectan en el mismo hospital, a menudo con bacterias resistentes a los antibióticos, unas 300.000 personas al año, de los cuales mueren 5000 personas debido a esa enfermedad infecciosa. Por ejemplo de los infectados en el año 2004 en Reino Unido por Staphylococcus aureus, el 40 lo era por MRSA, es decir, por un Staphylococcus resistente a todos los antibióticos. En Holanda, en donde la separación de enfermos con bacterias resistentes es muy estricta, el porcentaje es de un 1%. 40% de infectados por MRSA en Reino Unido frente a un 1% en Holanda. ¿Y cómo hacen los holandeses? lo que primero hacen los higienistas cuando entra un paciente es comprobar si éste es portador de bacterias multirresistentes. Si da positivo, por ejemplo, portando MRSA en la nariz, algo bastante frecuente, porque como he dicho si no estamos inmunodeprimidos esta bacteria no es patógena, lo primero es aislarlo en una habitación para él solo, la enfermera que lo atiende tiene que llevar obligatoriamente un mandilón, guantes y una máscara quirúrgica. Al paciente no se le permite utilizar la cafetería. Esta cuarentena no se levanta hasta que los médicos han conseguido erradicar el MRSA, lo cual ocurre solo a veces. En el Reino Unido hay hospitales con un 90% de presencia de MRSA. Por este motivo algunos de sus ciudadanos acuden a hospitales holandeses a tratarse. En un hospital de Munich examinaron la presencia de bacterias en los endoscopios que se suponen deben de estar estériles para la examen del aparato digestivo. La mitad de ellos estaban contaminados por bacterias. Una vez que se supieron estos datos se les dió a conocer y pasado un tiempo se volvió a hacer el mismo estudio: un 40% de los endoscopios continuaban contaminados.


¿Qué soluciones tenemos? Desarrollar nuevos antibióticos. Desde luego con la higiene esta es la solución más factible y en la que se está trabajando. Sin embargo ¿Por qué no aparecen más antibióticos?. Hay dos problemas que hacen que la aparición de nuevos antibióticos sea tan desesperadamente lenta. La primera tiene que ver con las dianas que atacan los antibióticos: que son limitadas. Me explico: los antibióticos tienen que ser tóxicos para las bacterias pero no para nuestras células. El problema es que la biología de las bacterias y la de nuestras células son muy parecidas. De hecho nuestras células provienen de las bacterias, pero eso es otra historia para otro día. Por lo tanto los antibióticos atacan aquellas dianas, es decir aquellas moléculas, que en las bacterias son distintas a nuestras clélulas y que por tanto las van a matar y a ser inocuas para nosotros mismos. Las penicilinas (o sus derivados sintéticos como la amoxicilina) atacan la malla que rodea las células bacterianas, malla que sólo está presente en las bacterias, los ribosomas bacterianos son distintos a los nuestros, pues bien, hay todo un grupo de antibióticos especializados en bloquearlos: los macrólidos (azitromicina) y los aminoglucósidos. Los cromosomas bacterianos son circulares y para enrrollarlos y desenrrollarlos tienen unas enzimas propias, pues bien, éstas son las dianas de las fluoroquinolonas como la ciprofloxacina. Y podría seguir hasta unos ejemplos más, menos de diez. A partir de ahí la biología de la bacteria y las de nuestras células es prácticamente parecida y claro está no podemos tomar algo que mate nuestras células.


Aparte de que los investigadores se estén devanando los sesos para encontrar nuevas dianas hay también otro actor en esta historia: las compañías farmacéuticas. Las compañías farmacéuticas tienen como misión última generar beneficios y esto en principio no es malo, ahora bien, que nadie se confunda con la publicidad hecha de adorables viejecitas y tiernos niños. Según las declaraciones del experto canadiense en antibióticos, Julian Davies, a la revista Science “Es aterrorizador pensar que una simple mutación en un gen que codifique una beta-lactamasa puede tirar por el desague 500 millones de dólares en el desarrollo de un nuevo antibiótico por una compañía farmacéutica”. Esto hace que si ya el tiempo del que goza una compañía famacéutica para explotar su patente no es muy dilatado, el que aparezca una mutación que haga inservible su producto es una auténtica pesadilla para los ejecutivos encargados de realizar estos trabajos. Por eso motivo muchas compañías han desatendido la producción de nuevos antibióticos. Y en ellas estamos.