Unos genes descubiertos en los suelos antárticos que otorgarían resistencia a múltiples antibióticos y otras sustancias antimicrobianas como el cobre, el cloro o el ya conocido amonio cuaternario poseerían bacterias descubiertas por investigadores e investigadoras de la Universidad de Chile. Muchas de las bacterias encontradas en estas muestras poseen adaptaciones y capacidades sorprendentes, entre ellas, ser altamente resistentes al efecto de múltiples clases de antibióticos y a otras sustancias tóxicas.
Durante los años 2017 y 2019, un equipo de investigadores e investigadoras de la Universidad de Chile recorrió distintos puntos de la Península Antártica recolectando muestras de suelo para estudiar las comunidades microbianas que habitan este inhóspito y misterioso rincón del mundo. Pese a las condiciones ambientales extremas, el estudio -publicado en la prestigiosa revista Science of the Total Environment– reveló la enorme diversidad de microorganismos presente en estos suelos.
El Dr. Andrés Marcoleta, académico de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, quien trabajó en esta investigación junto a la Dra. Rosalba Lagos y la Dra. Macarena Varas, entre otras personas, advierte además que estas capacidades de resistencia podrían ser adquiridas por bacterias patógenas (que causan enfermedades), situación que implicaría serios problemas sanitarios a nivel global.
Según explica, parte de estos verdaderos “superpoderes” -desarrollados en el proceso evolutivo para resistir a las condiciones extremas en las que estos microorganismos habitan- están contenidos en “fragmentos móviles” de ADN, lo que permitiría su fácil transferencia a otras bacterias. “Por lo tanto, parece no ser descabellada la idea de que estos genes puedan eventualmente llegar a bacterias que causen infecciones en humanos u otros animales, otorgándoles mayores capacidades de resistencia”, afirma.
De esta forma, sostiene que los “genes de resistencia” podrían fortalecer a otros patógenos con los que entren en contacto y favorecer la proliferación de enfermedades infecciosas a futuro. Además, destaca que “estas bacterias y sus genes no se asociaban a contaminación o intervención humana, sino que eran parte de las comunidades microbianas propias de estos suelos antárticos”, es decir, corresponden a microorganismos autóctonos de esta zona.
Pseudomonas y Polaromonas en la mira
El profesor Marcoleta detalla que un grupo de bacterias de especial interés son las Pseudomonas, “conocidas por adaptarse a vivir en muchos ambientes diferentes y presentar una alta resistencia a todo tipo de condiciones extremas y sustancias tóxicas. Algunas de ellas causan infecciones en humanos y son responsables de enfermedades graves, como la fibrosis quística”.
El estudio, agrega, “indicó que las Pseudomonas son unos de los grupos predominantes en los suelos de la Península Antártica, y que varias de ellas presentan resistencia a una gran cantidad de antibióticos de diferentes clases. Afortunadamente, todo indica que dichas Pseudomonas antárticas no son patógenas, pero sí podrían actuar como una fuente de genes de resistencia y ser transferidas con relativa facilidad a Pseudomonas patogénicas”.
El trabajo, en esta línea, permitió identificar en bacterias antárticas del grupo Polaromonas, otro predominante en estos ambientes, enzimas con el potencial de inactivar antibióticos de tipo beta-lactámicos, los cuales son fundamentales para el tratamiento de distintas infecciones.
Un enorme potencial biotecnológico
El interés del grupo de investigación, señala el Dr. Marcoleta, no es causar alarma, sino transmitir la importancia de estudiar los microorganismos antárticos y sus potenciales impactos sobre el planeta. El conocimiento de estos microorganismos, además, permite desarrollar numerosas aplicaciones biotecnológicas para, por ejemplo, adelantarse a posibles riesgos en el ámbito sanitario a futuro.
El equipo también trabajó en otras investigaciones derivadas de este proyecto, en las que evaluaron el potencial biotecnológico de las bacterias del suelo antártico en distintos ámbitos. “Pudimos confirmar las sorprendentes capacidades de algunas cepas bacterianas para la producción de potenciales nuevos antibióticos, la biorremediación de sustancias tóxicas y contaminantes, y la producción sustentable de biopolímeros que puedan servir como sustitutos biodegradables a los plásticos derivados del petróleo”, mencionó el académico.
El cambio climático a nivel microbiano
Los microorganismos intervienen en prácticamente todos los procesos que ocurren en nuestro planeta y los efectos del derretimiento de los hielos en la Antártica a nivel microbiano deben ser estudiados en múltiples dimensiones, asegura el Dr. Marcoleta. La pandemia del COVID-19, añade, “nos ha dejado como enseñanza que los microorganismos, y en particular los patógenos, pueden causar efectos con alcances a nivel global“.
El deshielo de los polos es una de las consecuencias inmediatas más conocidas del cambio climático, un fenómeno que -entre otros aspectos- expone microorganismos o información genética que permaneció aislada, congelada o enterrada por millones de años a un mayor contacto con humanos, animales y otros organismos.
“Ahora sabemos que en los suelos de la Península Antártica, una de las zonas polares más impactadas por el deshielo, habita una gran diversidad de bacterias, y que parte de ellas constituyen una fuente potencial de genes ancestrales que confieren resistencia a antibióticos. En un escenario posible, dichos genes podrían salir de este reservorio y propiciar el surgimiento y proliferación de enfermedades infecciosas”, comenta el investigador de la Universidad de Chile.
