Hallada una bacteria helada hace 5.000 años capaz de plantar cara a superpatógenos

La han llamado Psychrobacter SC65A.3 y la han encontrado bajo metros de hielo en una cueva de Rumania. Llevaba sepultada unos 5.000 años y, a pesar de ello, parece mostrar resistencia a una decena de modernos antibióticos. Sus descubridoras han comprobado también que inhibe el crecimiento de otras bacterias, entre ellas algunos de los patógenos más difíciles de combatir. La investigación, publicada en la revista científica Frontiers in Microbiology, bucea en su genética para explicar cómo una bacteria puede ser a la vez resistente a los fármacos y un potencial antibiótico contra otras.

“Las especies [del género] Psychrobacter son bacterias excepcionalmente resistentes al frío que prosperan en ambientes extremos como el hielo marino polar, los glaciares, el permafrost y las profundidades oceánicas", cuenta Cristina Purcarea, del Instituto de Biología de Bucarest y autora sénior de esta investigación. “Su capacidad para sobrevivir y adaptarse a diversos hábitats helados indica la extraordinaria resiliencia de estos microbios”, añade la científica. “Sin embargo, la cepa particular que recuperamos de la cueva glacial de Scarisoara es única, como lo demuestra la limitada puntuación de identidad de su ADN con especies homólogas de Psychrobacter”, completa Purcarea. Este bajo porcentaje de coincidencia en la secuencia genética con sus parientes más cercanos da pistas de su especificidad.

La cueva de Scarisoara, en los Cárpatos rumanos, es como un congelador natural gigante. Alberga uno de los mayores glaciares subterráneos del mundo, con un bloque de hielo de unos 75.000 metros cúbicos. Allí las estalactitas, y estalagmitas son una mezcla extraña de hielo y calcita. De una de sus salas, las investigadoras extrajeron un núcleo de hielo de 25 metros, con una antigüedad de unos trece milenios. A la altura de los 16,5 metros, que se corresponden con hace 5.335 años, según la datación por carbono, encontraron todo un ecosistema bacteriano, con microorganismos probablemente activos, no en letargo. Como su propio nombre indica, las Psychrobacter son organismos psicrotrofos, adaptados a los ambientes más fríos del planeta.

Al analizar la resistencia de la cepa SC65A.3 a 28 antibióticos de 10 clases usados en el tratamiento de infecciones bacterianas, vieron que era resistente a una decena de ellos, algunos de amplio espectro y otros específicos, como la clindamicina, la lincomicina o la vancomicina. “Los 10 antibióticos a los que encontramos resistencia se utilizan ampliamente en terapias orales e inyectables para tratar diversas infecciones bacterianas graves en la práctica clínica”, comenta Purcarea. La creciente resistencia a los antibióticos amenaza con matar a millones de personas.

¿Cómo una bacteria que lleva 5.335 años bajo 16,5 metros de hielo de una remota cueva en los Cárpatos puede ser resistente a antibióticos desarrollados hace unas décadas como mucho? “No es resistente a los fármacos modernos por haber entrado en contacto con ellos, sino porque la evolución ya había dotado a estos microbios de mecanismos para sobrevivir a amenazas químicas mucho antes de que los humanos inventaran los antibióticos”, dice la científica rumana. Durante millones de años, las bacterias han tenido que luchar con otras bacterias y demás microorganismos, en especial hongos, para sobrevivir, una lucha que ha dejado su impronta en su genética “y estos mismos genes también pueden conferir resistencia a los antibióticos que usamos hoy en día, aunque sean relativamente recientes”, añade Purcarea.

En la misma línea opina Iñaki Comas, responsable de la Unidad de Genómica de la Tuberculosis del Instituto de Biomedicina de Valencia/CSIC: “La gran mayoría de genes relacionados con la resistencia a los antibióticos tenían o tienen otras funciones y existen desde siempre”, cuenta. Comas, que no ha participado en esta investigación, añade que “las bacterias han estado luchando con hongos o entre sí durante toda su historia evolutiva, y la manera en la que lo hacen es resistir a los ataques de las otras y ¿cuáles son esos ataques?, todos los que son antimicrobianos", añade. De ahí su propio potencial como antibiótico.

Los mismos mecanismos que apuntan a una resistencia son los que hacen de la Psychrobacter SC65A.3 un organismo duro de pelar. Cultivada en el laboratorio y puesta en contacto con 20 patógenos clínicos, observaron cómo inhibía el crecimiento de la mayoría de ellos. Algunos están entre las bacterias más resistentes y temidas, como la Staphylococcus aureus, generalmente benigna para las personas sanas, pero la peor infección hospitalaria, o varias cepas de la Escherichia coli. También mostró una destacada actividad antibacteriana contra Enterobacter spp y tres cepas de la Klebsiella pneumoniae.

“La cepa de la cueva mostró una impresionante capacidad para combatir 14 patógenos dañinos del conocido grupo ESKAPE”, cuenta en un correo Purcarea, la autora principal de la investigación. En este grupo engloba a las seis especies de microbios resistentes a antibióticos más peligrosos, según la definición de la Organización Mundial de la Salud. “Este potente efecto antimicrobiano probablemente se deba a genes que producen compuestos antibióticos naturales, lo que destaca su potencial como fuente de nuevos tratamientos”, termina la investigadora.

Sara Hernando-Amado, investigadora principal del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), que no ha participado en esta investigación, indica que una limitación del trabajo es que “Psychrobacter es una bacteria ambiental, para la que no hay puntos de corte clínicos, lo que las autoras gestionan usando como referencia Acinotabacter [cercana genéticamente] y bacterias menos relacionadas filogenéticamente”. Estos puntos de corte (EUCAST breakpoints) son valores de referencia para determinar si un microorganismo es sensible (funciona el antibiótico) o resistente (el fármaco no inhibe el crecimiento bacteriano). La inexistencia de valores de referencia para este microorganismo es una debilidad que reconocen las autoras del estudio, lo que hace que la multirresistencia descubierta tenga que considerarse con precaución.

Por otro lado, Hernando-Amado añade que “es bien conocida la resistencia intrínseca de muchas bacterias (incluidas ambientales) a los antibióticos y su capacidad para evolucionar rápidamente y adquirir mayores niveles por mutación, por lo que la clave está en entender este proceso y en explotar talones de Aquiles bacterianos asociados a la resistencia”. Esto podría permitir el uso racional de los antibióticos, “combinando parejas donde el uso de uno incremente la sensibilidad al otro, por ejemplo”, añade. A pesar de las limitaciones, las descubridoras de la Psychrobacter SC65A.3 ya están buscando las biomoléculas específicas responsables de su potencial antimicrobiano.