La eficacia de las respuestas bacterianas frente a los antibióticos
Las bacterias regulan su expresión génica en respuesta al estrés provocado por los antibióticos. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea OPRA estudiaron la existencia de variabilidad entre células bacterianas con respecto a sus respuestas dinámicas contra los antibióticos y si estas están orientadas a mejorar la supervivencia. También examinaron el momento de la administración de la dosis antimicrobiana a fin de maximizar la inhibición del crecimiento y la muerte bacteriana, dos parámetros de gran relevancia para el diseño de antibióticos. Empleando Escherichia coli como sistema modelo, los investigadores evaluaron la respuesta génica reguladora global a la administración súbita de los antibióticos tetraciclina y cloranfenicol, ambos inhibidores de la traducción génica. El análisis de los datos puso de manifiesto que genes distintos responden a escalas de tiempo muy diferentes que van desde minutos a horas. Además, permitieron identificar una clara jerarquía temporal mediante la que genes concretos responden al estrés de manera casi inmediata, mientras que otros responden con un retraso temporal significativo. Curiosamente, se descubrió que existían dos modos de respuesta dominantes: uno que da lugar a niveles de expresión permanentes y otro que origina una respuesta de tipo pulso que aumenta de manera súbita la expresión génicas seguida de una retorno rápido al nivel original. Un análisis de enriquecimiento de términos de ontología de genes reveló que muchos de los genes que exhiben un comportamiento de tipo pulso estaban relacionados con la respuesta al estrés ácido. Por tanto, los resultados señalan que la disminución del pH intracelular como resultado de la acción de los antibióticos podría actuar como un desencadenante de las respuestas globales al estrés. Se espera que los datos del proyecto OPRA proporcionen a los científicos una imagen más clara de la regulación génica bacteriana y de los cambios fisiológicos que acontecen como resultados de la respuesta al estrés provocado por los antibióticos. Es más, los resultados permitirán predecir estrategias de tratamiento optimizadas a fin de eludir las respuestas defensivas de las bacterias. Las cuantificación de parámetros precisos que caracterizan la regulación génica durante el tratamiento con antibióticos proporcionó nueva pista sobre cómo las bacterias se adaptan a los antibióticos. Habitualmente, los científicos asumen que las bacterias responden a los cambios de una manera casi óptima. Sin embargo, los resultados del proyecto ponen en entredicho tal asunción y proporcionan además datos básicos precisos sobre el grado en el que se optimiza la regulación génica bacteriana en respuesta al estrés provocado por los antibióticos.
