Agrandar Zacarías Judy
A principios de la década de 2000, una infección intestinal mortal comenzó a surgir. Después décadas de acecho en intestinos y hospitales, más oportunista molestia que amenaza mortal: la bacteria Clostridium difficile explotó abruptamente, se extendió rápidamente y causó más graves enfermedad diarreica que nunca antes. Para 2011, los Centros para Control y Prevención de Enfermedades estima que C. diff está infectado casi medio millón de personas en los Estados Unidos ese año, matando aproximadamente 29,000.
Dos cepas lideraron el reinado mortal: RT027 y RT078 (llamado basado en el código genético de sus ribosomas, o “ribotipo”). Pero los científicos solo podían especular por qué este dúo fue tan repentinamente amenazador. Al menos uno de ellos apareció con resistencia a una clase de antibióticos llamados fluoroquinolonas, que contiene ciprofloxacina entre otros antibióticos comunes. Este hecho llevó a algunos Los investigadores sugieren que el aumento de la bacteria puede haber sido vinculado al desarrollo de esa resistencia a los medicamentos.
Pero los científicos habían identificado resistencia a las fluoroquinolonas en C. diff a mediados de los 80. �Por qué de repente importaría? Había otro factor críptico en juego, al parecer.
Con un estudio publicado recientemente en Nature, los científicos piensan finalmente han descubierto cuál era ese elemento enigmático, y es aún más oscuro de lo que cualquiera haya imaginado. No fue algo nueva arma que adquirieron las bacterias o un antibiótico menguante. Era un azúcar aburrida e inofensiva, que a menudo se encuentra en los helados. Y su parte de la historia comenzó en los años 90 en Japón.
En ese momento, los científicos de alimentos estaban tratando de llegar a un forma económica de hacer ese azúcar, llamado trehalosa. Es un disacárido compuesto por dos moléculas de glucosa unidas con un sólido enlace α, α-1,1-glucósido, y se encuentra naturalmente en niveles bajos en Algunas bacterias, hongos, plantas e invertebrados. Su química hizo Los científicos de alimentos babean. El fuerte vínculo de la trehalosa significa que es resistente a descomponerse en altas temperaturas y condiciones ácidas. Eso También parece tener una fase de gel que estabiliza y protege las células de extrema sequedad y frío. En los alimentos, se puede usar como un suave edulcorante, conservante de humedad, espesante y estabilizador. los el problema era que hacerlo en grandes cantidades era costoso, alrededor de $ 700 por kilogramo
Con retoques, los científicos del jarabe en Hayashibara de Japón empresa de química finalmente descubrió un nuevo método enzimático para hazlo barato con almidón. El método redujo los costos a solo $ 3 por kilogramo. Para el año 2000, justo antes del surgimiento de C. diff. la compañía obtuvo la aprobación de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos para Úselo como un aditivo en los alimentos. La aprobación para su uso en Europa fue la año siguiente. Los fabricantes comenzaron a verter trehalosa en un variedad de alimentos, desde pastas hasta carne molida y helados.
Para nosotros, la trehalosa es un edulcorante indistinguible. Se trata de 45 por ciento tan dulce como el azúcar de mesa (sacarosa) y se descompone en glucosa simple Pero, según los autores de la nueva Naturaleza. estudio, no somos los únicos consumidores. En una pantalla que come azúcar, el Los autores del estudio observaron que dos C. diff. cepas (de 21) podría sobrevivir felizmente con solo una pizca de trehalosa. Aquellos Las cepas fueron RT027 y RT078.
Asesino empalagoso
No es raro que C. diff lleve los planos genéticos para la digestión de trehalosa Pero, los autores del estudio, liderados por el microbiólogo Robert Britton, del Baylor College of Medicine, encontró que las dos cepas epidémicas tenían trucos genéticos para vivir solo pequeñas cantidades RT027 tenía una mutación genética que lo hizo más sensible a las concentraciones de trehalosa. RT078, por otro lado, se había apoderado de un grupo de cuatro nuevos genes para la trehalosa metabolismo.
La genética dulce ayudó a las cepas a causar problemas, Britton y colegas encontrados. En un experimento, infectaron 55 ratones con RT027 o una versión genéticamente modificada que no pudo metabolizar la trehalosa Cuando los ratones bebieron agua con trehalosa, RT027 mató a casi el 80 por ciento de ellos. Pero, el mutante trehalosa solo mató al 33 por ciento de los ratones. En un segundo experimento, el los investigadores infectaron otros 55 ratones con RT027 y les dieron ya sea agua trehalosa o agua corriente. La trehalosa el agua aumentó la mortalidad tres veces entre los grupos.
Mirando más de cerca las infecciones de los roedores, descubrieron que la trehalosa no hizo que RT027 creciera más, sino que produjo más toxinas, lo que lleva a una enfermedad más grave. Luego, enfrentaron a RT078 contra una versión genéticamente modificada que no puede metabolizar trehalosa En un miniorreactor que simula la infección por C. diff en los intestinos, el RT078 codo al mutante cuando la trehalosa estaba presente en dosis bajas.
Juntos, los datos sugieren que el metabolismo de la trehalosa dio el La epidemia de C. diff ejerce una ventaja sobre sus familiares y ellos más mortales en el intestino. Por último, los investigadores recolectaron jugos intestinales de tres donantes anónimos y descubrieron que contenía suficiente trehalosa para obtener RT027 para encender trehalosa metabolismo.
“Sobre la base de estas observaciones, proponemos que el adopción generalizada y uso del disacárido trehalosa en el La dieta humana ha jugado un papel importante en la aparición de estos cepas epidémicas e hipervirulentas “, Britton y colegas concluido
Jimmy Ballard, un microbiólogo de la Universidad de Oklahoma. Centro de Ciencias de la Salud, señaló que hay algunas capturas. En un editorial acompañante, señaló que los investigadores necesitan más datos para saber con certeza si el metabolismo de la trehalosa podría explicar la mayores tasas de mortalidad en personas. También señaló que el intestino hace jugo El equipo probado fue del intestino delgado, no del colon donde C. diff causa caos.
Dicho esto, concluyó que el estudio es “convincente”.
“Es imposible conocer todos los detalles de los eventos que rodean las recientes epidemias de C. difficile “, escribió. “Pero el evidencia circunstancial y experimental apunta a trehalosa como un culpable inesperado “.
Nature, 2018. DOI: 10.1038 / nature25178 (Acerca de DOI).
