El tratamiento antibiótico aumenta los genes de resistencia en los fagos intestinales

En este trabajo publicado en Nature en 2013, los autores comprueban que el tratamiento antibiótico aumenta los genes de resistencia en los fagos intestinales.

Genes de resistencia codificados en fagos clasificados por el tipo de resistencia a antibióticos. En la gráfica se comparan dos ratones a los que se les administra de forma independiente ampicilina (amarillo) o ciprofloxacina (rojo) y se compara con ratones sin tratamiento antibiótico (z-score 1.6 que sería la raya discontinua vertical). Fuente: Nature. 

El experimento es muy elegante. Se trata a ratones con antibióticos y luego se aislan los fagos de sus heces y se secuencia el genoma de los fagos. Se comprueba si aumentan los genes de resistencia a los antibióticos y la respuesta es sí, si aumentan. En la gráfica resulta muy significativo como aumentan, respecto al ratón al que no se le ha administrado el antibiótico, los genes de resistencia a los inhibidores de la síntesis de ADN cuando se les administra ciprofloxacina.. La ciprofloxacina es un antibiótico activo contra las enzimas que regulan la topología del ADN. Es por esto que al administrar ciprofloxacina aumentan este tipo de genes y no aumentan cuando al otro ratón se le da ampicilina, un antibiótico que interfiere con la síntesis de la pared celular.

Las balsas de lixiviados de granjas son una gran orgía de bacterias. Debido al abuso de antibióticos en las granjas como factores de crecimiento y para prevenir epidemias las balsas de lixiviados tienen antibióticos y grandes concentraciones de bacterias y aún más grandes concentraciones de fagos. Los fagos tienen la capacidad de incorporar genes de la bacteria que lisan en su propio genoma y llevarlos a otra bacteria, si son fagos lisogénicos son capaces de integrarse en el genoma de la nueva bacteria llevando consigo el gen de resistencia a los antibióticos de la bacteria de la que proceden. Es un mecanismo de transmisión horizontal de genes entre bacterias.

A la hora de utilizar fagos como herramientas para el tratamiento de aguas tenemos que tener este estudio en cuenta. Los fagos son virus, entidades biológicas y por lo tanto susceptibles de ser seleccionados para adaptarse a los nuevos escenarios. Si el escenario es una presión selectiva muy fuerte antibiótica la probabilidad de que los fagos empiecen a portar genes de resistencia será elevada como demuestra este estudio.

Referencias:
Antibiotic Treatment Expands the Resistance Reservoir and Ecological Network of the Phage Metagenome

Isolation and Identification of Two Novel Escherichia coli Bacteriophages and Their Application in Wastewater Treatment and Coliform's Phage Therapy