Resistencia antibiótica
La resistencia a los antibióticos y la virulencia son dos características que hacen que los microbios sean más peligrosos para los humanos. En realidad, dado que la virulencia se define como la capacidad relativa de causar una enfermedad, incluye varias características diferentes, pero hablaremos de eso más adelante. Por ahora, comencemos hablando de la resistencia a los antibióticos , que ocurre cuando un microbio adquiere un gen que le permite resistir los efectos de un antibiótico.
Desde la década de 1930, cuando se descubrieron los primeros antibióticos, la medicina moderna se ha basado cada vez más en estos medicamentos. Se utilizaron antibióticos para tratar infecciones bacterianas obvias. Luego comenzaron a usarse en casos de sospecha de infecciones bacterianas, y ahora algunos médicos recetan antibióticos para enfermedades que casi con certeza son virales, aunque los antibióticos no son efectivos contra los virus en absoluto.
Algunos médicos pueden estar cubriendo todas sus bases en caso de que estén equivocados y la enfermedad sea causada por bacterias. Otros pueden recetar antibióticos para que el paciente se sienta como si hubiera recibido ayuda del médico. Y luego están los médicos que se han acostumbrado tanto a recetar antibióticos que lo hacen casi automáticamente. Después de todo, son personas ocupadas y es difícil averiguar cuál es la causa exacta de muchas enfermedades sin hacer un estudio completo y pruebas de laboratorio. Sería una pérdida de recursos buscar la causa exacta de cada enfermedad que vieron. En cambio, es más fácil recetar un antibiótico en caso de que sea bacteriano.
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Por qué es malo el uso excesivo de antibióticos
El problema de usar antibióticos con tanta frecuencia es que cuando los antibióticos siempre están presentes, las bacterias desarrollan resistencia a ellos. Peor aún, las bacterias pueden transmitir genes resistentes no solo a sus descendientes directos, sino también a bacterias no relacionadas, ¡incluso a bacterias de diferentes especies! Verá, a diferencia de las células animales, las células bacterianas intercambian ADN entre sí de vez en cuando. Además, las bacterias pueden recoger ADN del medio ambiente y usarlo por sí mismas, por lo que cuando una bacteria resistente a los antibióticos muere y su ADN flota en el medio ambiente, otra bacteria puede recogerlo. Si el ADN es útil y le da una ventaja a las bacterias, entonces las bacterias con ese ADN competirán con las bacterias que no tienen esta ventaja competitiva.
Entonces, en un entorno donde los antibióticos suelen estar presentes, una vez que un tipo de bacteria, incluso una inofensiva, desarrolla resistencia a un antibiótico, es solo cuestión de tiempo antes de que transmita este gen de resistencia a un patógeno. Y cuantos más antibióticos encuentren estas bacterias, más rápido se propagarán los genes de resistencia. Pero la prescripción excesiva de antibióticos no es la única causa de bacterias resistentes a los antibióticos.
Uso excesivo de antibióticos en granjas
Muchas granjas en todo Estados Unidos alimentan rutinariamente con antibióticos a su ganado incluso cuando no hay signos de enfermedad. De hecho, alrededor del 80% de todo el uso de antibióticos en Estados Unidos se produce en la agricultura. Esto significa que las granjas están usando más de cuatro veces la cantidad de antibióticos que usan los hospitales, las instituciones de investigación y las empresas de biotecnología y farmacéuticas combinadas, lo que las convierte en un caldo de cultivo perfecto para las bacterias resistentes a los antibióticos.
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Hasta ahora, las compañías farmacéuticas han podido ir un paso por delante de las bacterias resistentes a los antibióticos y desarrollar nuevos medicamentos antes de que las bacterias desarrollen resistencia a los antiguos. Pero actualmente es una carrera de armamentos biológicos, y si alguna vez llegamos a un punto en el que nos quedemos sin nuevos antibióticos, las infecciones por estafilococos, la gangrena, la sífilis y muchas otras enfermedades comenzarán a cobrar más vidas.
Virulencia
Cambiando un poco de marcha, quizás recuerde que un microbio se considera patógeno si causa algún tipo de enfermedad o tiene la capacidad de causar una enfermedad en las circunstancias adecuadas. La gravedad de la enfermedad y nuestra capacidad para tratarla no cambia qué tan patógeno es un microbio porque es un término de todo o nada. Si puede causar una enfermedad, es un patógeno, y si no puede causar una enfermedad, no es un patógeno.
Sin embargo, hay otra forma de medir qué tan peligroso es un patógeno, y es por qué tan virulento es. La virulencia es la capacidad relativa de causar enfermedades. La virulencia se puede utilizar para comparar cuán peligrosos o agresivos son los diferentes patógenos. Por ejemplo, la cepa de gripe porcina que causó la pandemia de gripe española de 1918 fue mucho más virulenta que la cepa de gripe predominante del año anterior porque pudo enfermar a más personas y, lo que es más importante, causó muchas más muertes.
Factores virulentos
Muchas características pueden hacer que un patógeno sea más virulento, incluido un ciclo de vida que mata las células del huésped, una tasa de crecimiento rápida, producción de toxinas, interferencia con las funciones normales del huésped, la capacidad de evadir el sistema inmunológico y la resistencia a los antibióticos. Algunas de estas características son más fáciles de aislar y definir que otras. Por ejemplo, cuando un patógeno produce una toxina particular que es dañina para el huésped o se vuelve resistente a un antibiótico particular, los genes y proteínas responsables pueden aislarse y caracterizarse. Estas proteínas que hacen que los patógenos sean más virulentos se denominan factores de virulencia y los genes que codifican los factores de virulencia se denominan genes de virulencia .
Virus y bacterias que afectan Células Animales
Ahora bien, el hecho de que una bacteria o un virus lleve un gen de virulencia no lo convierte necesariamente en patógeno. La virulencia es una escala y algunos factores de virulencia juegan un papel más importante en la patogenicidad que otros. Además, la virulencia de los patógenos es muy específica de la especie. Echemos un vistazo a algunos ejemplos del mundo real de especificidad y virulencia de especies.
Virulencia y especificidad de especie
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El VIS , o virus de inmunodeficiencia de los simios, es muy similar al VIH. En ciertas especies de monos, causa una enfermedad que es casi idéntica al SIDA y es extremadamente virulenta, pero no es virulenta en absoluto para los humanos porque no infecta a los humanos. En este caso, el VIS es un virus muy virulento en algunas especies de monos, pero un virus inofensivo para nosotros. Sin embargo, también puede funcionar al revés. Los humanos contrajeron el VIH por primera vez de los chimpancés, pero el VIH infecta a los chimpancés sin causar ningún signo de enfermedad. No se sabe exactamente por qué el VIH es tan virulento en los humanos, pero aparentemente no es virulento en absoluto en los chimpancés. Sin embargo, es bastante común que los virus no sean patógenos para su principal especie huésped, lo cual tiene sentido.
Si un virus puede vivir en un huésped sin causar la enfermedad y matar al huésped, podrá reproducirse y propagarse de manera mucho más eficiente que si matara a su huésped en una semana o dos. Esta es probablemente la razón principal por la que el virus del Ébola no se propaga muy bien entre la población humana. El virus del Ébola es quizás el virus más virulento para los humanos. Mata a más de dos tercios de las personas a las que infecta y lo hace muy rápido, generalmente en menos de dos semanas. Sin embargo, matar a un alto porcentaje de personas tan rápidamente no le da al virus demasiadas oportunidades de propagarse muy lejos, por lo que los brotes generalmente se limitan a áreas pequeñas y desaparecen rápidamente.
Resumen de la lección
Revisemos. La resistencia a los antibióticos es cuando un microbio adquiere un gen que le permite resistir los efectos de un antibiótico. La prescripción excesiva de antibióticos y el uso rutinario de antibióticos para animales de granja que no muestran signos de enfermedad crea una presión selectiva para las cepas de bacterias resistentes a los antibióticos. Cuanto más antibióticos se utilizan, mayor es la presión selectiva y más rápido se desarrolla y se propaga la resistencia. Debido a que las bacterias pueden intercambiar ADN con otras bacterias y recoger ADN de su entorno, los genes de resistencia se pueden propagar muy rápidamente e incluso entre especies bacterianas si existe una presión selectiva. Las compañías farmacéuticas se encuentran actualmente en una carrera armamentista con patógenos para desarrollar nuevos antibióticos antes de que las bacterias puedan desarrollar resistencia a los antibióticos existentes.
Los microbios que tienen la capacidad de causar enfermedades, sin importar cuán leves o graves sean, se denominan patógenos. La virulencia se define como la capacidad relativa de causar una enfermedad y puede usarse para comparar cuán peligrosos o agresivos son los diferentes patógenos. Muchas características pueden hacer que un patógeno sea más virulento, incluido un ciclo de vida que mata las células del huésped, una tasa de crecimiento rápida, producción de toxinas, interferencia con las funciones normales del huésped, la capacidad de evadir el sistema inmunológico y la resistencia a los antibióticos.
Historia de los Antimicrobianos y Antibióticos
Las proteínas que hacen que los patógenos sean más virulentos se denominan factores de virulencia y los genes que codifican los factores de virulencia se denominan genes de virulencia. El hecho de que una bacteria o un virus sea portador de un gen de virulencia no lo convierte necesariamente en patógeno. La virulencia es una escala y algunos factores de virulencia juegan un papel más importante en la patogenicidad que otros. Además, la virulencia de los patógenos es muy específica de la especie y muchos virus son patógenos para algunas especies e inofensivos para otras. De hecho, puede ser ventajoso para el virus infectar a su huésped sin causar la enfermedad, porque un huésped vivo puede propagar el virus más rápido que un huésped que muere poco después de ser infectado.
Objetivos de la lección
Después de ver esta lección, debería poder:
- Definir la resistencia a los antibióticos y explicar los factores que la provocan.
- Definir virulencia , factores de virulencia y genes de virulencia.
- Describir cómo la especificidad de la especie se relaciona con la virulencia y por qué es beneficiosa para el virus.
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