Los productos químicos de la cúrcuma y el ruibarbo podrían ayudar a combatir las bacterias resistentes a los antibióticos que acechan en las aguas residuales, según un trabajo de la Universidad Estatal de Utah (Estados Unidos), recogido en 'Frontiers in Microbiology'.
Cuando tomamos antibióticos, parte de la dosis se excreta con la orina y las heces y termina en nuestras aguas residuales. La presencia de esta baja dosis de antibiótico crea la oportunidad para el desarrollo de bacterias resistentes.
Así, científicos que estudiaban bacterias resistentes a los antibióticos en aguas residuales de una planta de tratamiento descubrieron cepas bacterianas resistentes a múltiples fármacos que no suelen ser peligrosas para las personas sanas, pero que podrían transmitir genes de resistencia a los antibióticos a bacterias mucho más peligrosas, como la 'E. coli'.
En este contexto, los científicos han desafiado a las bacterias con compuestos naturales que podrían incluirse en el tratamiento de aguas residuales para eliminarlas y combatir la resistencia a los antibióticos. Los más efectivos fueron la curcumina, proveniente de la cúrcuma, y ??la emodina, proveniente del ruibarbo.
"Sin un mejor tratamiento, las aguas residuales podrían servir como caldo de cultivo para 'superbacterias' que podrían penetrar en recursos hídricos como ríos, lagos y embalses, lo que representaría riesgos potenciales para la salud pública", asegura la doctora Liyuan 'Joanna' Hou, de la Universidad Estatal de Utah, autora principal del artículo. "Nuestro objetivo era aislar y caracterizar bacterias multirresistentes, explorar los mecanismos moleculares de resistencia mediante la secuenciación del genoma completo y evaluar el potencial de los compuestos naturales como estrategias alternativas de mitigación".
Los científicos han desafiado a las bacterias con compuestos naturales que podrían incluirse en el tratamiento de aguas residuales para eliminarlas y combatir la resistencia a los antibióticos
La resistencia a los antibióticos se desarrolla cuando las bacterias evolucionan para ser menos vulnerables a ellos. Esto es más probable si las bacterias se exponen a una dosis de vacuna demasiado baja para eliminarlas por completo; las supervivientes desarrollan resistencia. Una persona infectada con estas bacterias resistentes podría descubrir que su tratamiento no funciona, lo que podría hacer que una cirugía o enfermedad rutinaria sea mucho más peligrosa.
Algunas bacterias son resistentes a varios antibióticos; estas infecciones suelen tratarse con fármacos de último recurso como la colistina. Sin embargo, cuando Hou y sus colegas analizaron muestras de efluentes de una planta de tratamiento de aguas residuales en Logan, Utah, encontraron algunas colonias de bacterias resistentes incluso a la colistina. Esto subraya la urgencia de encontrar formas de prevenir y tratar las infecciones bacterianas que minimicen el uso de antibióticos.
Los científicos analizaron sus muestras con un solo antibiótico, el sulfametoxazol, para identificar nueve cepas diferentes resistentes a los antibióticos. Estas cepas bacterianas se analizaron posteriormente frente a múltiples clases de antibióticos para determinar a cuántos resistían. También se secuenciaron sus genomas, lo que permitió a los científicos identificar no solo las bacterias en sí, sino también los genes que contribuyen a su resistencia a los antibióticos. Una cepa, la U2, que presentó la mayor cantidad y variedad de genes de resistencia a los antibióticos, fue resistente a todos los antibióticos analizados.
Las cepas representaban especies de Microbacterium , Chryseobacterium , Lactococcus lactis y Psychrobacter , que rara vez son peligrosas para la mayoría de las personas, pero eso no significa que su presencia no sea nada preocupante.
"Si bien no se clasifican tradicionalmente como patógenos clínicos de máxima prioridad, algunos son patógenos oportunistas asociados con infecciones como la neumonía en personas inmunodeprimidas", explica Hou. "Estas bacterias también podrían actuar como reservorios ambientales, transfiriendo genes de resistencia a otras bacterias, incluyendo patógenos clínicamente relevantes".
Los científicos sometieron a colonias de estas bacterias a diferentes concentraciones de 11 compuestos naturales: berberina, clorflavonina, crisina, curcumina, emodina, hesperidina, naringina, quercetina, resveratrol, rutina y 2'-hidroxiflavona. Posteriormente, analizaron diferentes parámetros de la salud de las colonias: crecimiento celular, formación de biopelículas y nivel de actividad bacteriana.
"Seleccionamos un panel de compuestos derivados principalmente de plantas, como la curcumina de la cúrcuma, la quercetina de la cebolla y la manzana, y la emodina del ruibarbo", aporta Hou. "Estos compuestos se seleccionaron con base en sus propiedades antimicrobianas o antibiopelículas reportadas en estudios previos y su abundancia natural, lo que los convierte en candidatos prometedores para explorar nuevos enfoques ecológicos para mitigar la resistencia".
Descubrieron que la emodina y la curcumina inhibían mejor el crecimiento celular y la formación de biopelículas, mientras que la curcumina y una dosis más alta de emodina reducían la actividad celular, aunque una dosis baja de emodina aumentaba la actividad de varias cepas. Sin embargo, bacterias gramnegativas como Chryseobacterium eran resistentes a todos los compuestos.
"Si bien compuestos naturales como la curcumina y la emodina muestran resultados prometedores en la inhibición de bacterias grampositivas multirresistentes, se necesita más investigación", finaliza Hou. "Las investigaciones futuras deberían incluir la prueba de estos compuestos en matrices complejas de aguas residuales, la exploración de efectos sinérgicos con los procesos de tratamiento existentes y la evaluación de los impactos a largo plazo en las comunidades microbianas y la dinámica de la resistencia. Además, la ampliación de los estudios de laboratorio a ensayos piloto será crucial para evaluar la viabilidad y la seguridad AMBIENTAL".
