La diversidad genética es una característica natural de todos los seres vivos. En los humanos, nuestros genes influyen en aspectos como los rasgos físicos o la predisposición a desarrollar determinadas enfermedades. De manera similar, los microorganismos que causan infecciones también representan una variación genética, que puede afectar cómo se desarrolla la infección: cuánto dura, cuál es el riesgo de complicaciones, qué antibióticos son efectivos para el tratamiento o qué tan grave puede ser.
Una de las características más importantes de las bacterias infecciosas es su resistencia o sensibilidad a los antibióticos. La resistencia está codificada en los genes de la bacteria y determina a qué medicamentos puede sobrevivir y a cuáles es vulnerable. Conocer esta información es fundamental para elegir el tratamiento más eficaz y utilizar los antibióticos adecuados para cada infección.
Virulencia, la clave de la infección
Sin embargo, dicha resistencia no es el único rasgo bacteriano que influye en la gravedad de la infección. La forma en que las bacterias interactúan con el sistema inmunológico y los tejidos del huésped también juega un papel clave.
Estos mecanismos, conocidos como factores de virulencia, son particularmente importantes en las infecciones causadas por Staphylococcus aureus, una bacteria que se encuentra en el 30% de la población, principalmente en la piel y la nariz. Es inofensivo para la mayoría, aunque puede causar desde infecciones leves de la piel hasta infecciones graves del torrente sanguíneo, con una tasa de mortalidad del 20 al 40% en casos graves.
El estafilococo utiliza proteínas de superficie llamadas adhesinas, que actúan como pequeños ganchos y le permiten adherirse a tejidos, vasos sanguíneos o implantes médicos dañados. Además, produce toxinas que pueden dañar las células inmunitarias, como las plaquetas y los neutrófilos, dificultando la defensa contra las infecciones.
La capacidad de adherirse a los tejidos y evadir el sistema inmunológico está determinada por los genes de la bacteria.
El sistema inmunológico reacciona más rápidamente a las bacterias pegajosas.
En este sentido, un estudio liderado por el Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Varsovia ha identificado un nuevo factor que afecta a la gravedad de las infecciones sanguíneas provocadas por Staphylococcus aureus.
Después de analizar muestras de pacientes en Polonia y Francia, los investigadores observaron que la capacidad de la bacteria para unirse a las proteínas humanas es clave en la respuesta inmune a la infección.
El equipo estudió 236 cepas obtenidas de infecciones sanguíneas y evaluó su capacidad para unirse al fibrinógeno y la fibronectina, dos proteínas esenciales para la reparación y organización de los tejidos.
Luego compararon estos datos con la capacidad de las bacterias para producir genomas y toxinas y el curso clínico de los pacientes.
Los resultados mostraron diferencias entre las cepas. Aquellos con mayor capacidad de adhesión, al no tener una alta toxicidad, provocaron una respuesta inflamatoria más rápida, señal de que el sistema inmunológico detecta antes la infección y activa sus defensas para evitar que la bacteria se multiplique sin control.
Además, los investigadores analizaron los genes del microorganismo en busca de pistas genéticas que expliquen estas diferencias. Según sus resultados, los cambios en los genes que codifican las adhesinas son un factor importante que afecta la adhesión. Además, identificaron otros factores de la superficie bacteriana cuya expresión y abundancia interfieren con la eficacia de unión de las adhesinas.
Hacia un tratamiento personalizado de las infecciones
Lo que este y otros estudios previos han demostrado es que existen múltiples factores bacterianos y del paciente que determinan la evolución y gravedad de las infecciones.
El análisis simultáneo de sus propiedades adhesivas y tóxicas podría ayudar a evaluar mejor el riesgo en los casos de bacteriemia estafilocócica, una infección que en España ronda entre 20 y 30 casos por 100.000 habitantes, con entre 9.000 y 14.000 nuevos casos cada año.
La valiosa ayuda de la secuenciación genética
Durante la última década, los avances en las tecnologías de secuenciación del ADN han permitido leer el genoma completo de los seres vivos de una forma cada vez más rápida y asequible. En el caso de las bacterias, cuyo genoma es aproximadamente mil veces más pequeño que el genoma humano, secuenciar su genoma tiene un precio relativamente bajo, entre 50 y 100 euros por muestra.
Este desarrollo tecnológico está transformando el estudio y tratamiento de las infecciones bacterianas. A medida que aumenta el conocimiento sobre qué genes y variantes genéticas en los microorganismos causan resistencia a los antibióticos y su capacidad para causar enfermedades, la secuenciación del genoma bacteriano podría identificar rápidamente estos rasgos en cualquier infección.
En el futuro, esta información podría incorporarse de forma rutinaria a la práctica clínica para predecir la gravedad de la enfermedad, anticipar posibles complicaciones y elegir desde el principio el tratamiento antibiótico más eficaz para cada paciente.
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