Un equipo de biofísicos y médicos israelíes dice que han desarrollado un modelo matemático que podría ayudar a los profesionales médicos a predecir si ciertos tratamientos con antibióticos que combaten las bacterias. Esta información podría ayudar a los médicos a elegir antibióticos con mayor probabilidad de éxito y aumentar las tasas de supervivencia de los pacientes.
La Prof. Nathalie Balaban de la Universidad Hebrea de Jerusalém y el Dr. Maskit Bar-Meir del Centro Médico Shaare Zedek de Jerusalém demostraron que las bacterias que se consideran resistentes al tratamiento con antibióticos pueden tratarse con antibióticos disponibles actualmente.
Podemos predecir qué combinación de antibióticos funcionaría en estas bacterias y cuáles no”, dijo Balaban. “Nuestra comprensión podría ayudar a los médicos a elegir qué tratamiento dar”.
Las bacterias desarrollan defensas contra elementos hostiles en su entorno”, dijo HU en un comunicado de prensa. Una táctica común es la “tolerancia”: permanecer latente durante el tratamiento con antibióticos, lo que permite que las bacterias sobrevivan, ya que los antibióticos solo detectan y matan a los objetivos en crecimiento.
La resistencia a los antibióticos causa al menos 700,000 muertes al año en todo el mundo. En los Estados Unidos, más de 35,000 personas mueren y 2.8 millones se enferman de infecciones resistentes a los antibióticos anualmente.
Sin acción, según algunos informes, el número de muertos podría aumentar a 10 millones de personas al año para 2050, superando al cáncer como una de las principales causas de muerte.
En un estudio anterior, Balaban y la estudiante de doctorado Irit Levin-Reisman estudiaron bacterias controladas en laboratorio. Desarrollaron un modelo matemático que describió, midió y predijo con éxito cuándo las bacterias desarrollarían tolerancia a un antibiótico en particular. Además, observaron que cuando las bacterias desarrollaban tolerancia a un antibiótico, tenían más probabilidades de desarrollar resistencia, dijo HU.
«Observamos que las bacterias adquirieron tolerancia en unos pocos días”, dijo Balaban. “Estas mutaciones tolerantes actuaron como un trampolín para adquirir resistencia y, en última instancia, el fracaso del tratamiento” fue el resultado.
El laboratorio de Balaban y el Dr. Jiafeng Liu se unieron a Bar-Meir y repitieron su técnica de estudio y prueba de tolerancia, analizando muestras bacterianas diarias de pacientes hospitalizados en Shaare Zedek con infecciones persistentes por Staphylococcus aureus resistentes a la meticilina (MRSA) que ponen en peligro la vida. El patrón que encontraron fue sorprendentemente similar al de sus hallazgos de laboratorio: primero, las bacterias de los pacientes desarrollaron tolerancia, luego resistencia y, finalmente, el tratamiento con antibióticos fracasó.
La etapa intermedia de “tolerancia a los antibióticos” dura solo unos pocos días y no se puede detectar en los laboratorios médicos estándar. Pero se puede detectar utilizando el modelo matemático de Balaban.
Ahora, Balaban dijo que espera repetir este experimento en otros hospitales y con cohortes de pacientes lo suficientemente grandes como para demostrar su eficacia. Luego, dijo, podrá alentar a los centros médicos a adoptar la prueba que desarrolló su equipo, cuya lectura permitiría a los médicos detectar rápida y fácilmente si las bacterias de un paciente son tolerantes a un tratamiento antibiótico planificado antes de que se administre.
Además, según el perfil de bacterias del paciente, los médicos podrían elegir antibióticos con mayor probabilidad de éxito, dijo HU.
“Usar la combinación correcta de antibióticos disponibles desde el principio podría aumentar dramáticamente la tasa de supervivencia de los pacientes antes de que su infección se vuelva tolerante a todos los antibióticos en nuestro arsenal”, dijo Balaban.
A largo plazo, cree que los mismos procesos evolutivos involucrados en el desarrollo de la tolerancia y resistencia a los antibióticos probablemente están en juego en el cáncer y podrían usarse para informar el tratamiento: las células tumorales podrían primero ser tolerantes a la quimioterapia, desarrollar resistencia a ella y luego desarrollarse resistencia a otros medicamentos contra el cáncer.
Estudio publicado por la revista Science
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