Divulgación
The One Earth Series. Chapter III. Maintaining the Equilibrium. Photograph by A. Bravo and M. Espinosa
12 May 2024
La Serie de Una Tierra. Capítulo III. Manteniendo el Equilibrio
La Serie de Una Tierra
Alicia Bravo y Manuel Espinosa. Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Ramiro de Maeztu, 9. 28040 Madrid, España.
Esta serie se compone de cuatro Capítulos dedicados a describir el concepto de Una Tierra. Discutiremos las relaciones entre dos poblaciones de seres vivos que, aunque viven separadas, mantienen relaciones muy íntimas e intensas: los Humanos y las Bacterias. ¿Por qué tenemos miedo a las bacterias? ¿Nos matarán a todos? ¿Cómo nos defenderemos de sus ataques mortales? ¿Hemos de compartir los mismos nichos ecológicos? Nos haremos estas y otras muchas preguntas e intentaremos responderlas. Pero les podemos anticipar la respuesta final: hemos de compartir, hemos de coexistir. Si no es así, los Humanos estaremos condenados a desaparecer.
Introducción
En el Capítulo II discutimos la importancia de ser cautelosos cuando presentamos síntomas de una enfermedad infecciosa y de mantener distancia con nuestros familiares para evitar contagiarlos. Discutimos que el mal uso de los antibióticos en humanos, ganado, industria pesquera y cultivos ha conducido a la selección de especies bacterianas que son resistentes a múltiples antibióticos, las superbacterias. Cuando nos infectamos con bacterias tan altamente resistentes, el tratamiento de la infección puede ser complicado o no existir. Es más, en muchos casos el tratamiento puede resultar muy caro y largo. Es importante recordar que nos encontramos ante bacterias patógenas altamente resistentes. En otras ocasiones, las infecciones son causadas por bacterias oportunistas, que son bacterias normalmente inofensivas que pueden volverse patógenas cuando nuestro sistema inmunitario está débil. Las superbacterias han sido seleccionadas por la mala praxis en el uso de antibióticos, y ahora nos preguntamos cómo hemos llegado a esta situación. La resistencia a los antibióticos es especialmente dramática en las infecciones hospitalarias (nosocomiales) porque cualquier pequeña cirugía o tratamiento anticancerígeno irá seguido, en muchos casos, de infecciones bacterianas graves, las cuales serán tratadas con dosis altas de antibióticos potentes. Esto creará un bucle que conducirá, tarde o temprano, a la selección de bacterias que también serán resistentes a dichos antibióticos.
El Escenario
Contemplemos el panorama que nos rodea: las superficies mucosas humanas, o simplemente la mucosa (Figura). La mucosa se continúa con la piel en las aberturas del cuerpo como los ojos, los párpados, los oídos, el interior de la nariz, el interior de la boca, los labios, las áreas genitales, la abertura uretral y el ano. Las superficies mucosas también incluyen el tracto digestivo y los tractos urogenital y respiratorio. Las membranas mucosas existen en todo nuestro cuerpo, recubriendo nuestros canales y muchos de los órganos internos. Está diseñada para proteger los órganos y canales de irritantes externos e internos. Sólo la mucosa comprende unos 400 metros cuadrados (una bonita casa, además de un pequeño jardín, ¿no?). Todas estas superficies están colonizadas por bacterias. Las áreas de la mucosa más pobladas de bacterias son las fosas nasales, la boca y el intestino. Todas las bacterias que viven en la mucosa participan activamente en nuestras actividades cotidianas y protegen nuestros órganos de las agresiones externas cuando llevamos un estilo de vida saludable. La tarea supervisora de mantener un compromiso pacífico entre nuestras bacterias colonizadoras y las células epiteliales de la mucosa la ejerce nuestro sistema inmunitario. Ahora podemos entender por qué la población de alto riesgo incluye personas que tienen sistemas inmunitarios inmaduros (niños menores de 5 años), defectuosos (ancianos mayores de 70 años) o suprimidos (terapias de tratamiento contra el cáncer).
La Visión Actual
En la naturaleza, muchos antibióticos son producidos por algunas especies bacterianas para competir con (y eventualmente matar) otras poblaciones bacterianas con las que comparten el mismo nicho. Los antibióticos producidos por tales bacterias no alcanzan las concentraciones que normalmente se utilizan en los tratamientos clínicos para matar las bacterias que causan una infección. Además, la exposición de las bacterias competidoras a los antibióticos presentes naturalmente en el suelo no es tan prolongada como en los tratamientos clínicos. Actualmente, la resistencia a los antibióticos es inevitable e irreversible porque es el resultado de una selección brutal impuesta por nosotros, los humanos, al mundo bacteriano a lo largo de los años. Estas bacterias recientemente seleccionadas se han visto obligadas a una evolución rápida y forzada durante la exposición a altas dosis de antibióticos. Las consecuencias son las siguientes: primero, los antibióticos actuales están perdiendo eficacia; segundo, las infecciones bacterianas serán más difíciles y costosas de tratar, y tercero, el control de las epidemias será más difícil. La Organización Mundial de la Salud (OMS) predijo un costo humano de ~10 millones de muertes por año en todo el mundo para el 2050 debido a las superbacterias (informe del 17 de noviembre de 2021 (https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance). La OMS también exigió una respuesta urgente al tema. Sin embargo, la respuesta de los países ha sido, como era de esperar, descuidada e insuficiente. En el 2022, se publicó en una de las revistas científicas más influyentes que un análisis realizado en 204 países estimaba que hasta cinco millones de personas murieron en el 2019 (antes del inicio oficial de la pandemia COVID-19) por enfermedades asociadas a bacterias resistentes a los antibióticos. En el mismo año, SIDA y malaria causaron 860.000 y 640.000 muertes, respectivamente (Murray et al., 2022). Estamos en un caso claro de alcanzar el llamado “peor escenario”, el cual se ha visto agravado por la pandemia viral de COVID-19: la mayoría de los tratamientos hospitalarios incluyen el uso rutinario de antibióticos (además de la automedicación en muchos países) debido al riesgo de neumonía bacteriana secundaria después de las infecciones virales, lo que ha llevado a una mayor selección de superbacterias. Además, un informe reciente elaborado por la Alianza de la Industria frente a la Resistencia a los Antimicrobianos muestra que ha habido una grave “fuga de cerebros” entre los profesionales que trabajan en el tema como resultado de que tanto los gobiernos como las compañías farmacéuticas invierten menos en el desarrollo de medicamentos antimicrobianos (ver “Lecturas Adicionales”, más abajo).
Encontrar el Equilibrio
La crisis sanitaria asociada a la selección de superbacterias debe concebirse como un dilema con implicaciones evolutivas, ecológicas y económicas. Además, debemos tener en cuenta la “supremacía” de los humanos sobre otros seres y, en consecuencia, “nuestro derecho” a eliminar aquellos organismos competidores que nos sean perjudiciales en cualquier sentido, como hongos, malas hierbas, arañas, insectos, ratones y ratas, por nombrar algunos. El carácter depredador de los humanos ha provocado la extinción de numerosas especies. Esto, junto con el desarrollo masivo de cultivos, ganaderías, aves de corral e industrias pesqueras, tiene consecuencias importantes sobre la ecología global y la biodiversidad de nuestro planeta, así como sobre el cambio climático y, en consecuencia, sobre la evolución de la biosfera. Tenemos que aprender que las bacterias juegan un papel crucial en todos estos asuntos. Se ha emitido una advertencia científica sobre la importancia de los microorganismos en el cambio climático (Cavicchioli et al., 2019). Conociendo la crisis de resistencia a los antibióticos en bacterias y su consecuencia en nuestro bienestar, es esencial que proporcionemos respuestas globales cuando tengamos que participar en la carrera por el cambio climático y la biodiversidad. Por lo tanto, debemos adoptar una perspectiva adecuada que debe surgir de fuentes evolutivas y ecológicas. El concepto Una Tierra (Bravo et al., 2018, Bravo et al., 2023) contempla la biosfera como una entidad única donde los organismos deben lograr un entendimiento para alcanzar un equilibrio global que respete la biodiversidad de las poblaciones. Dentro del marco de Una Tierra, la biodiversidad del mundo bacteriano es crucial para el ser humano y su entorno. Actualmente, ecosistemas enteros están siendo transformados, ya sea por actividades humanas o como consecuencia del cambio climático (también provocado por el hombre). Estos cambios afectan gravemente la funcionalidad de los ecosistemas, cuya capacidad de recuperación queda muy perjudicada. La consecuencia del deterioro del planeta es una grave disminución de su biodiversidad y, en última instancia, el descenso en la biodiversidad afectará el clima.
Entonces, nuestra siguiente pregunta sería: ¿hay algún retorno a situaciones anteriores? Avancemos una respuesta esperanzadora: tal vez sí.
Lecturas Adicionales:
En Español:
Alós, J.I. (2015) Resistencia bacteriana a los antibióticos: una crisis global. Enferm. Infecc. Microbiol. Clin. 33: 692-699.
En Inglés:
Bravo A, Moreno-Blanco A & Espinosa M (2023) One Earth: The Equilibrium between the Human and the Bacterial Worlds. Int. J. Mol. Sci. 24: 15047.
Bravo A, Ruiz-Cruz S, Alkorta I & Espinosa M (2018) When Humans Met Superbugs: Strategies to Tackle Bacterial Resistance to Antibiotics. BioMol. Concepts 9: 216-226.
Cavicchioli R, Ripple WJ, Timmis KN, et al. (2019) Scientists’ warning to humanity: Microorganisms and Climate Change. Nat. Rev. Microbiol. 17: 569-586.
Murray CJL, Ikuta KS, Sharara F, et al. (2022) Global Burden of Bacterial Antimicrobial Resistance in 2019: A Systematic Analysis. Lancet 399: 629-655.
https://wellcome.org/news/climate-change-antimicrobial-resistance. Will climate change lead to more drug-resistant infections?
Leaving the lab: https://www.amrindustryalliance.org/newsroom/leaving-the-lab-tracking-the-decline-in-amr-rd-professionals/
Agradecimientos
Esta serie intenta divulgar nuestro trabajo de investigación realizado en el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, CSIC, y es parte del proyecto de I+D+i PID2019-104553RB-C21, financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033. Agradecemos la ayuda de María del Carmen Fernández y de Mónica Fontenla durante la elaboración de estos Capítulos.
Otros capítulos:
Capítulo I: enlace.
Capítulo II: enlace.
Capítulo IV: enlace.