importance de los plasmidos en la transferencia de resistencia a los

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE BIOANALISIS
"EXPERIENCE RECEPCIONAL"
M.C. VICTOR GERARDO RIVAS ESPINOZA
IMPORTANCE DE LOS PLASMIDOS EN
LA TRANSFERENCIA DE RESISTENCIA A
LOS ANTIMICROBIANOS"
Trabajo final que presenta
AKEMY SAYURY CUEVAS TOM I NAG A
Asesor: M.C VICTOR GERARDO RIVAS ESPINOZA
Xalapa, Ver.
JULIO DEL 2008
"Me fui a los bosques para vivir en calma
Para ser feliz y extraerle la medula a la vida
Para desterrar todo lo que no fuera vida
Y para no descubrir al morir que no he vivido".
Walt Withman
"Cuando quieres una alguna cosa, todo el Universo conspira para
que realiees tu deseo."
El Alquimista
DEDICATORIAS
A mis Padres:
Horacio Cuevas Diaz
Maria Elena Tominaga Kumabe
A mi Hermano:
Horacio Takeshy Cuevas Tominaga
A todas las personas que creyeron y confiaron en mi y que de
alguna manera pusieron un granito de su esencia en mi persona.
AGRADECIMIENTOS
A Pios:
Por darme la fuerza para seguir adelante en las adversidad.es que se
presentan en la vida.
Por ser la luz en mis momentos de oscuridad y la guia cuando me he
sentido perdido en el camino.
Gracias por la vida que tengo y por permitirme concluir esta etapa de mi
vida.
A mi Padre:
Horacio Cuevas Diaz
Por ser parte primordial y fundamental en mi formacion como ser
humano„ brindandome tu apoyo incondicional y depositando tu confianza en
mi persona.
Por tus palabras tan sabias y acertadas que me regalas dia con dia y los
sacrificios que has hecho para darme lo mejor.
Por todo el amor y carino incondicional que me brindas.
Gracias porque para mi es un orgullo que seas mi Padre y sin ti no seria
ni la mitad de lo que soy.
jTe amo papi!
A mi Madre:
Maria Elena Tominaga Kumabe
Por ser pieza primordial e importante en mi formacion como ser
humano, compartiendo tu esencia conmigo y forjandome en lo que soy con tus
ensefianzas y caracter unico.
Por ser el refugio y mi guarida en todo momento, demostrandome tu
amor y carino incondicional, ensenandome a luchar por mis ideales y siempre
atin en la distancia te sentia cerca de mi.
Por cada uno de los sacrificios que hiciste por mi sin dudarlo ni
pensarlo, por los momentos de felicidad que me obsequiaste.
firacias por ser mi Madre no pude tener una mejor, eres unica e
irremplazable, ahora eres mi angel
jTe amo mami!
A mi Hermano:
Horacio Takeshy Cuevas Tominaga
Por brindarme tu apoyo siempre que lo he necesitado esrtando siempre
junto a mi a pesar de la distancia que nos separa.
Por cada consejo que me has otorgado de tu experiencia y sabiduria a lo
largo de tu estar en la vida.
Por cada palabra de aliento y en especial Gracias por la dicha y el
orgullo que siento de que seas mi Hermano.
jTe amo gordo!
A mi Familia:
Por crfrecerme su apoyo incondicional y sincero aun en la tempestad y
por estar presentes en mi vida cuando lo he necesitado.
Gracias por el carifto y alegria que demuestran hacia mi persona.
jLos amo!
A mis Suegros:
Juan Carlos y Eloxsa
Por brindarme su apoyo sincero e incondicional abri£ndome las puertas
de su casa pero en especial de sus corazones. Por no dudar ni un segundo en
acobijarme en su hogar.
Gracias por todo el amor que me han dado, son personas excepcionales.
jLos amo!
A mi Flaco:
Juan Carlos Maldonado Martinez
Por estar conmigo en los buenos, malos y peores momentos de mi vida
compartiendo la felicidad y tristeza sin decaer en el intento.
Por alentarme y levantarme en el camino siendo un refugio de paz y
tranquilidad en la tempestad de los tiempos.
Por coincidir en este mundo, en el momento y hora exacta.
jTe amo flaco!
A mis Amigos:
Por ser hermanos y companeros de vida, obsequiandome la hermosura
de una amistad sincera y que trasciende la distancia y el tiempo que en
ocasiones nos separa, nuestra amistad son hilos fuertes que nos unen del
corazon.
Gracias por compartir su esencia conmigo y aceptarme como soy.
{Losamo!
A mis maestros:
Por ser un ejemplo a seguir.
Por brindarme los conocimientos, tanto en el ambito estudiantil como en
el ambito personal siendo maestros de vida.
Gracias por sembrar en mi sus conocimientos y sabiduria.
jLos admiro!
A mi Director de Monografia:
M.C Victor Gerardo Rivas Espinoza
Por su apoyo en todo momento durante mi travesia en la Facultad de
Bioanalisis, compartiendo sus conocimientos y sabiduria acerca del area y de
la vida.
Por ser una pieza importante en mi formacion estudiantil
Por tener la paciencia y apertura para llevar a cabo la realizacion de
este trabajo, sin usted no hubiese salido mejor.
jLo admiro!
Gracias:
A todas las personas involucradas en mi formacion estudiantil y
personal aportando sus leyes y filosofia de vida, confiando y creyendo en mi
persona. Aquellos que pusieron un granito de arena y me han visto crecer
durante el camino.
jPlasmidosl
OB
"IMPORTANCIA DE LOS PLASMIDOS EN LA TRANSFERENCIA DE
RESISTENCIA A LOS ANTIMICROBIANOS"
INDICE
•
Introduction
1
•
Antecedentes
2
•
Concepto de Plasmido
4
•
Estructura del Plasmido
7
•
Plasmidos Lineales
9
•
Componentes de un Plasmido ORI
9
•
Funciones codificadas por Plasmidos
11
•
Nomenclatura de los Plasmidos
12
•
Propiedades de los Plasmidos: Replicacion
14
•
Replicacion Theta
16
•
Replicacion Ciclica Enrollada
16
•
Funciones de la Region ORI
17
•
El Rango de Huesped
17
•
Regulation del Numero de Copias
18
•
Resistencia a los Antibioticos
19
•
Papel de los Plasmidos
20
•
Adquisicion de Resistencia a los Antibioticos
21
•
Transferencia de Resistencia por medio de
Plasmidos (conjugacion)
•
22
Mecanismo de Transferencia de ADN durante
la Conjugacion en Bacterias Gram Negativas
23
•
Mecanismo de Transferencia en Bacterias Gram Positivas
24
•
Ejemplos de Resistencia Transferida por Plasmidos
26
•
Problematica Social
28
•
Conclusion
31
•
Referencias Bibliograficas
32
|Pla5giidt>s]
"IMPORTANCIA DE LOS PLASMIDOS EN LA TRANSFERENCIA DE
RESISTENCIA A LOS ANTIMICROBIANOS"
INTRODUCTION
L
as bacterias han provocado enfermedades al ser humano desde
tiempos remotos y como respuesta a dichos microorganismos el
mismo hombre se ha encargado de descubrir una cura medica, tal es el caso
de los antibioticos, sin embargo las bacterias cuentan con mecanismos de
defensa que les permiten adecuarse a su medio ambiente a traves de los
cuales Megan a generar resistencia a los antibioticos y finalmente a adquirir una
protection ante estos farmacos.
Uno de los factores que en medida ha desatado la resistencia a los
antibioticos han sido los plasmidos, moleculas de ADN extracromosomico que
poseen la capacidad de replicarse de manera independiente al cromosoma de
la celula hospedera. Estos plasmidos otorgan caracteristicas de Resistencia a
los antimicrobianos a la bacteria receptora, entre otras.
Los mecanismos de resistencia que adquieren las bacterias pueden
obtenerlas de manera intrinseca, a traves de la transferencia de un plasmido de
una celula a otra o por una mutation genetica.
El uso indiscriminado de antibioticos ante alguna infeccion, la evolution
de los mecanismos de defensa bacteriana y la adquisicion de un plasmido a su
estructura genetica trae consigo Resistencia a los antibioticos y con ello a que
el hombre sea mas susceptible a las infecciones bacterianas sin tener a la
mano un medicamento eficaz contra dicha infeccion.
ANTECEDENTES
Las bacterias han existido en la Tierra durante tres mil millones de anos
mas o menos y se han convertido en expertos en la protection contra los
productos quimicos toxicos. Los antibioticos han estado en el uso clfnico por un
poco mas de 6 decadas, y la resistencia a los antibioticos es ahora uno de los
problemas clinicos principales en todo el mundo atestigua el exito y la rapidez
de la adaptation bacteriana.(2)
El terreno ganado en esta ardua batalla por la suprematia sobre estos
oponentes microscopicos esta en peligro de ser cedido. Las bacterias no son
quiescentes en cuanto a sus destinos cuando se enfrentan a la aniquilacion con
antibioticos. Durante varios milenios, las bacterias se han convertido en
expertos en la trata de innumerables substantias que amenazan su
supervivencia. Para ellos, los antibioticos son solo otro grupo de componentes
toxicos, los efectos letales de los cuales tienen que ser neutralizados de alguna
manera. La eficacia de las diferentes estrategias empleadas se pone de
manifiesto por la impresionante velocidad con la que las versiones resistentes
de los agentes patogenos humanos han surgido a cada antibiotico que se ha
introducido en la practica clfnica a lo largo de las ultimas seis o siete decadas.
(2)
Desde la introduction de los antimicrobianos en el tratamiento de las
enfermedades infecciosas, a nivel mundial se ha observado un aumento
continuo de los porcentajes de organismos patogenos resistentes a los
antimicrobianos.(3)
Los agentes antimicrobianos ejercen una fuerte presion selectiva sobre
las comunidades bacterianas que comparten un nicho particular, promoviendo
la selection y acumulacion de genes de resistencia, dando origen al fenomeno
conocido como resistencia multiple a los antibioticos. La adquisicion de estas
propiedades puede deberse a mutaciones en el cromosoma bacteriano (menos
del 5% de los casos conocidos) o por la incorporation de genes o conjunto de
genes transferidos desde otros organismos por medio de elementos geneticos
extracromosomicos o plasmidos.
En
general,
se
asume
w
que
los plasmidos
codifican
funciones
consideradas como no esenciales para la actividad fisiologica normal de las
bacterias. Sin embargo, estos elementos portan genes para una enorme
variedad de funciones que les confieren a los organismos hospedadores
ventajas competitivas frente a otros en el proceso de colonization de nuevos
ambientes. Los plasmidos mejor estudiados son aquellos capaces de conferir
resistencia a una amplia variedad de antibioticos, metales pesados y otros
inhibidores del crecimiento.(4)
La transferencia y la cotransferencia de los plasmidos entre las bacterias
son mecanismos que promueven la diseminacion de un gran numero de genes,
y que pueden permitir a las bacterias sobrevivir en ambientes adversos. La
transferencia puede producirse entre celulas de especies y/o generos
diferentes, y capacita a la celula receptora de funciones que inicialmente no
estaban presentes, tales como la resistencia a drogas, la production de
antibioticos, la resistencia a metales pesados, la production de bacteriocinas,
entre otros.<4)
La evidencia sugiere que los genes de resistencia a los antibioticos en
bacterias patogenas humanas proceden de una multitud de fuentes bacterianas,
indicando que los genomas de todas la bacterias pueden ser consideradas en la
mayoria como un unico fondo global de genes, sino que en todos, las bacterias
pueden meter los genes necesarios para su supervivencia. En terminos de
resistencia a los antibioticos, los plasmidos sirven de papel central, como los
vehfculos para la captura de un gen de la resistencia y su diseminacion
subsecuente.(2)
Aunque el uso de antibioticos claramente tiene un papel importante y
eficaz en la medicina actual, la capacidad de las bacterias a evolucionar
rapidamente en cepas que son resistentes a los antibioticos, aunque previsto
por Alexander Fleming, ha sido subestimado continuamente. Tendemos a
olvidar que las bacterias han habitado el planeta por aproximadamente tres y
medio millones de anos, un tanto mas largo que la humanidad, y en este tiempo
han tenido que adaptarse en ocasiones innumerables a substancias toxicas
repentinamente introducidas dentro de sus ambientes. En realidad, la mayoria
de los antibioticos utilizados en la actualidad tienen sus origenes
en
componentes antibacterianos producidos por otros microorganismos como
armas con las cuales protegen sus territorios; esas bacterias no solamente han
sobrevivido sino que se adaptan y proliferan improvisadamente para colonizar
algunas de las partes mas inhospitas del planeta siendo testimonio de sus
facultades de adaptation. No es sorprendente que ellas han desarrollado
estrategias poderosas de modification del ADN facilitando en gran medida el
proceso de adaptation y, por lo tanto, la evolution.(2)
El desarrollo de la resistencia a los antibioticos por las bacterias que
amenazan el bienestar del ser humano constituye, posiblemente, el mayor
desafio para la continuation de la eficacia de la mayoria de las practicas
medicas
modernas,
tal
como
procedimientos
quirurgicos
complejos y
(2>
transplantes de organos.
PLASMIDO
Ademas
del
cromosoma,
frecuentemente plasmidos.
(5)
las
celulas
bacterianas
contienen
Un plasmido es un elemento de ADN
extracromosomal de replicacion autonoma.<6) En general son de menor tamano
que el cromosoide bacteriano entre 5 a varias decenas de kb, aunque
plasmidos tan grandes como 2Mb pueden encontrarse en bacterias.(7)
Estas moleculas de ADN son encontradas esencialmente en todo tipo de
bacterias y juegan un papel importante en la evolution y adaptation bacteriana.
(5,8)
Como los cromosomas, los plasmidos codifican proteinas y moleculas de
ARN y replican como las celulas maduras, y las copias replicadas son
usualmente distribuidas dentro de cada celula hija cuando la celula se divide.
Sin embargo, a diferencia del cromosoma, los plasmidos generalmente no
codifican
funciones
esenciales
para
el
crecimiento
bacteriano.
Ellos
proporcionan productos geneticos que puedan beneficiar a las bacterias bajo
ciertas circunstancias.(5)
Los plasmidos son infecciosos. Ellos pueden ser transferidos entre
bacterias del mismo o diferente genero.
Usualmente todas las funciones
requeridas para la transferencia de plasmidos, incluyendo sintesis de pili, son
codificadas por el gen dentro del plasmido.<6)
Los plasmidos pueden transportar genes que codifiquen
funciones
aparte de la transferencia y replication, tales como resistencia a antibioticos y
toxinas, adhesinas, enzimas metabolicas, y production de bacteriocinas.<$)
En general, los plasmidos existen separadamente y son replicados
independientemente del cromosoma bacteriano principal, aunque la mayoria de
las funciones de replication son proporcionadas por la celula anfitriona. Ellos no
alojan ningunos de los grupos de genes centrales necesitados por las celulas
para el crecimiento basico y multiplication, pero transportan bastantes genes
que pueden ser usados periodicamente para permitir a la celula explotar
situaciones ambientales particulares, por ejemplo en el contexto actual,
sobrevivir y prosperar en la presencia de un antibiotico potencialmente letal.<2)
Por lo tanto, los plasmidos transportan una considerable variedad de
genes, incluyendo aquellos que confieren resistencia a antibioticos y resistencia
a un numero de metales pesados toxicos, tales como mercurio, cadmio y plata,
aquellos que proporcionan enzimas que expanden la habilidad nutritional de la
celula, determinantes virulentos que permiten invasion y supervivencia en
sistemas animates y funciones que realzan la capacidad para reparar danos en
el ADN.<2>8)
Los plasmidos son tambien agentes importantes de la transferencia
horizontal de genes, jugando un mayor papel en la adaptation bacteriana a
cambios
ambientales.
Adicionalmente,
los plasmidos
contribuyen
a la
plasticidad del genoma por su transporte de elementos geneticos moviles tales
como insertion de secuencias y transposones, que pueden interactuar con el
cromosoma bacteriano y contribuyen a una recombination homologa o no
homologa. Debido a su papel en la transferencia horizontal de genes (HGT),
especialmente con respecto a la emergencia y diseminacion de la resistencia
microbiana, ha sido prestada mayor atencion en la identification y clasificacion
de plasmidos bacterianos. Historicamente los plasmidos han sido clasificados
de acuerdo a su incompatibilidad con otros plasmidos, una propiedad que esta
relationada a su replicacion.
El tipo de incompatibilidad esta basado en el
hecho de que dos plasmidos partiendo de una replicacion comun y elementos
divisibles son incapaces para proliferar estabilidad en la misma linea celular.(9)
Dos plasmidos estrechamente relacionados o identicos no pueden ser
mantenidos en forma estable dentro de un mismo hospedero bacteriano, por lo
tanto son incompatibles. Mientras que plasmidos no relacionados pueden
coexistir, dado que pertenecen a grupos de incompatibilidad diferentes. La
incompatibilidad queda establecida por la competencia de los factores
(proteinas del hospedero) necesarios para la replicacion plasmidial.
De acuerdo a las caracterlsticas que pueden conferir a las bacterias que
los portan, los plasmidos pueden ser clasificado como:(7)
Caracteristica
Plasmido
Plasmidos R
Aquellos que codifican para resistencia a antibioticos
Plasmidos col
Los que expresan factores que actuan como bacteriocinas.
Plasmidos
Los que portan los genes necesarios para el metabolismo
metabolicos
de moleculas complejas.
Plasmidos de
virulencia
Plasmidos que codifican para factores de virulencia
Plasmidos
Aquellos
conjugativos
que tienen
la
information
necesaria
para
promover su propia transferencia a otra bacteria receptora.
Fiqura 1 Plasmido<10)
•
ESTRUCTURA DEL PLASMIDO
La mayoria de los plasmidos son circulares sin terminales libres. Todos
los nucleotidos en cada tira se han unido a otro nucleotido en cada lado, por
enlaces covalentes para formar lineas continuas que se envuelven unos
alrededor de otros. El ADN se dice que es circular cerrado covalente (CCC).
Esta estructura evita que las hebras se separen, y no haya extremos a rotar, de
modo que el plasmido se puede superenrrollar. En un ADN que es
superenrrollado, los dos hebras se envuelven frecuentemente alrededor de si
mas o menos una vez alrededor de 10,5 pares de bases, como predijo la doble
estructura helicoidal de ADN de Watson-Crick. Si se envuelven alrededor de
unos a otros con mas frecuencia que una vez cada 10,5 pares de bases, el
ADN es positivamente superenrrollado; si se envuelven alrededor de unos a
otros con menor frecuencia, el ADN es negativamente superenrrollado. Al igual
que el cromosoma, el ADN del plasmido cerrado circular covalente suele ser
negativamente
superenrrollado.
Dado
que
el
ADN
es
rigido,
el
superenrollamiento negativo introduce estres, y este estres es parcialmente
aliviado por el plasmido hasta envolverse en si mismo. En la celula, el ADN se
envuelve alrededor de las protelnas, lo que alivia algunas de las tensiones. El
resto de estres facilita algunas reacciones que impliquen al plasmido, como la
separation de las dos hebras de ADN para la replicacion o la transcription.(5,12)
Fiaura 2 ADN Superenrollado
(11)
Tira larga de ADN
Superenrrollado
negativamente
PLASMIDOS LINEALES
No todos los plasmidos son circulares. Los plasmidos lineales se han
encontrado
en
muchas
bacterias,
incluyendo
miembros
del
genero
Streptomyces, que son bacterias del suelo responsables de producir los
antibioticos, y Borrelia burgdorferi, el agente causal de la enfermedad de Lyme.
Tales plasmidos transportan genes de las principales proteinas de
superficie de las bacterias, rompiendo la norma de que los genes esenciales
nunca se encuentran en los plasmidos. Esto es posible tambien ya que los
cromosomas de estas bacterias al ser lineales, es posible que los plasmidos
sean derivados directamente desde el cromosoma, tal vez mediante la deletion
de grandes segmentos cromosomicos.
No solo son plasmidos lineales, sino que tambien sus extremos estan
covalentemente unidos. Si estos plasmidos son desnaturalizados por la linea de
separation, ellos forman una sola gran molecula circular. Las terminates tienen
la misma secuencia, pero invertida. De alguna manera estas caracteristicas
permiten a los plasmidos replicarse a todo lo largo sin perder ADN desde las
terminates de cada repetition. Si la ADN polimerasa pudiera de alguna manera
replicarse alrededor del final, luego este ADN podria servir como un cebador
para la replication de otra hebra.(5)
COMPONENTES DE UN PLASMIDO ORI
En cuanto a su estructura genetica, los plasmidos contienen una region
esencial con genes y secuencias implicadas en su replication y el control de la
misma. Entre las regiones imprescindibles del plasmido, se encuentra el
replicador o el origen(es) de replication, genericamente llamado ori, que es
caracterlstico de cada replicon. Algunos plasmidos codifican proteinas
implicadas en el initio de la replication plasmfdica, denominadas proteinas Rep'
(12)
El analisis de las partes funcionales de un plasmido han sido estudiadas
y se muestran en un esquema modelo que se presenta en la siguiente figura.
Figura 3 Partes funcionales de un plasmido
<13)
Figura 3. Dibujo esquematico de un plasmido que muestra resistencia a un
antibiotico, en este caso es resistente a la ampicilina. El plasmido esta dividido en
distintas regiones, generalmente se lee como las agujas del reloj. ORI es el lugar de
origen de la replicacion, si no existe esta parte del ADN no se replica el plasmido. Hay
otro gen (en celeste) que es el que le da resistencia al antibiotico esto quiere decir que
una bacteria que lo porte podra crecer normalmente en un medio conteniendo
ampicilina. Por ultimo hay un sector senalado con verde que puede ser separado del
plasmido y reemplazado por otro ADN, en este lugar se puede colocar el gen de interes
utilizando la tecnica del ADN recombinante. (13)
FUNCIONES CODIFICADAS POR PLASMIDOS
Dependiendo de su tamano, los plasmidos pueden codificar unas pocas
o cientos de proteinas. Sin embargo, los plasmidos raramente codifican
productos geneticos que son esenciales para su crecimiento, tales como ARN
polimerasa, subunidades ribosomales, o enzimas del Ciclo de los Acidos
Tricarboxi'licos. En vez, los genes plasmidicos usualmente dan a la bacteria
una ventaja selectiva unicamente bajo ciertas condiciones.(5)
La tabla 1 lista plasmidos naturales, caracteristicas que ellos codifican,
asi como el huesped en el cual el plasmido fue encontrado originalmente. Los
productos geneticos
codificados por plasmidos incluyen enzimas para la
utilization de carbono inusual como el tolueno, resistencia a substancias tales
como metales pesados y antibioticos, sintesis de antibioticos, y sintesis de
toxinas y proteinas que permitan la infection eficaz de otros organismos.(5)
Si los genes plasmidicos, tales como aquellos para la resistencia a los
antibioticos y sintesis de toxinas, fueran parte del cromosoma, todas las
especies de las bacterias, podrian tener los beneficios de aquellos genes.
Consecuentemente, todos los miembros de estas especies podrian ser mas
competitivos en ambientes donde aquellos rasgos fueran deseabfes.<5)
Tabla 1 Diferentes funciones codificadas por plasmidos<5>
Plasmido
ColE1
Rasgo
Bacteriocina con la cual
Fuente Original
E. coli
mata E. coli
Tol
Degradation de tolueno y
Pseudomonas putida
acido benzoico
Ti
Initiation de tumor en
Agrobacterium tumefaciens ]
plantas
pJP4
Degradation de 2,4-D
(acidodiclorofenoxiacetico)
Alcaligenes eutrophus
pSym
Nodulacion en raiz de
Rhizobium meliloti
plantas de legumbres
SCP1
Biosintesis del antibiotico
Streptomyces coelicolor
metilenomicina
RK2
Resistencia a ampicilina,
Klebsiella aerogenes
tetraciclina y kanamicina
•
NOMENCLATURA DE LOS PLASMIDOS
Antes que los metodos de detection fisicos para plasmidos estuviera
disponible, los plasmidos se conocieron por conferir fenotipos en las celulas
receptoras. Consecuentemente, muchos plasmidos fueron nombrados por los
genes que transportan. Por ejemplo, el plasmido factor-R contiene genes para
la resistencia a varios antibioticos (el nombre R por resistencia).
El termino
Factor R se describe como la unidad infecciosa transportadora de multiple
resistencia a los antibioticos. Estos fueron los primeros plasmidos descubiertos,
cuando cepas de Shigella y Escherichia coli resistentes a un numero de
antibioticos fueron aislados desde la flora fecal de pacientes de Japon al final
del ano 1950. (5,14)
El plasmido ColE1 transporta un gen para la proteina colicina E1, una
bacteriocina que mata bacterias que no transportan este mismo plasmido.(5)
El plasmido Tol contiene genes para la degradation de tolueno, y el
plasmido Ti de Agrobacterium tumefaciens transporta genes para la initiation
tumoral en plantas.(5)
Este sistema de nomenclatura ha conducido a alguna confusion, porque
los plasmidos transportan diversos genes adem^s del primero por el cual ellos
fueron nombrados originalmente.(5)
Para evitar mayor confusion, la nomenclatura de los plasmidos esta
ahora estandarizada. Los plasmidos tienen dado nombres de numeros y letras
como las cepas bacterianas. Una "p" pequena, por plasmido, preceden las
letras capitales que describen el plasmidos o a veces dan las iniciales de la
persona o personas quienes lo aislaron o construyeron. Estas letras estan
seguidas frecuentemente por numeros para identificar la construction particular.
Cuando el plasmido es alterado adicionalmente, un numero diferente es
asignado para indicar el cambio. Por ejemplo, el plasmido pBR322 fue
construido por Bolivar y Rodriguez y el numero 322 es derivado del plasmido
que ellos construyeron. El plasmido pBR325 es pBR322 con un gen insertado
de resistencia al cloramfenicol. El numero nuevo 325 distingue este plasmido
del pBR322.(5)
Figure 4 Plasmido E.coli (15)
(Oric)
Figure: Representation del plasmido Pbr322 de Escherichia coli
En rojo se muestran las enzimas de restriction con que puede cortarse.
Las flechas indican los sitios de corte.
PROPIEDADES DE LOS PLASMIDOS
REPLICACION
Para existir libre del cromosoma, los plasmidos deben tener la habilidad
para replicarse independientemente. Las moleculas de ADN que pueden
replicarse autonomicamente en la celula son llamados replicones. El concepto
de un replicon fue propuesto primero en un estudio por Jacob et al. en 1963.
Los plasmidos, fagos de ADN, y el cromosoma son replicones, al menos en el
mismo tipo de celulas.(5)
Para ser un replicon en un tipo particular de celula, una molecula de ADN
puede tener por lo menos un origen de replicacion o un sitio ori, donde la
replicacion comience. Ademas, la celula puede contener las proteinas que
permitan la replicacion para iniciar en este sitio. Los plasmidos codifican
solamente unas pocas de las proteinas requeridas para su propia replicacion.
De hecho, de muchas codificaciones solamente una de las proteinas es
necesaria para la initiation en el sitio ori. Todas las otras proteinas requeridas,
incluyendo ADN polimerasa, ligasas, primasas, helicasas, etcetera, son
tomadas prestadas desde el anfitrion.(5)
Cada tipo de plasmido replica por uno de dos mecanismos generates, lo
cual es determinado junto con otras propiedades por los genes circundantes en
la molecula de ori. El origen de la replicacion del plasmidos es llamado oriV
(Vector ori).(5,12)
Una caracteristica que define a los plasmidos es su replicacion autonoma
y autocontrolada. Existen mecanismos basicos de replicacion de plasmidos
circulares: Tipo Theta y ciclica rodante.(12)
Fiqura 5 Algunos de los esquemas de replication de los plasmidos.
La region de origen ha sido designada oriV. ( 5 )
(A) La Replication Unidirectional.
La Replicacion termina cuando la
bifurcation de replicacion vuelve al origen. (B) Replication Bidirectional. La
Replicacion termina cuando la replicacion
bifurcada se une en algun lugar de la
molecula de ADN frente al origen. (C) Replicacion ticlica enrollada. La Replicacion
desde el final 3 ' a un corte desplaza una de las dos hebras. Los extremos de las
hebras desplazadas, y el complemento de las hebras desplazadas se fabrican a partir
de ARN cebador sintetizado en sitios unicos.
•
REPLICACION THETA (A y B Figura 5)
Algunos plasmidos comienzan su replicacion mediante la apertura de las
dos hebras de ADN de la region ori, creando una estructura que se parece a la
letra griega 0- de ahf el nombre de replicacion theta. En este proceso, un ARN
cebador comienza la replicacion, lo cual puede proceder
en una o ambas
direcciones alrededor del plasmido. En el primer caso, un replicacion simple se
bifurca moviendose alrededor de la molecula hasta que vuelve al origen y luego
las dos hijas ADN se separan. En el otro caso (Replicacion Bidirectional) la
replicacion doble se bifurca saliendo de la region Ori, uno u otro en cualquier
direction, y la repetition es completada (y las dos hijas ADN se separan)
cuando los dos se bifurcan se
reunen en algun lugar al otro lado de la
molecula.
El mecanismo theta es la forma mas comun de la replicacion del ADN.
Esto es usado no solamente por la mayorla de plasmidos, incluyendo ColE1,
RK2, F y P1, sino tambien por el cromosoma.(5)
REPLICACON CICLICA ENROLLADA (C FIGURA 5)
En el otro tipo de replicacion, una hebra es cortada en la region ori y el
final 3'OH en el corte sirve como cebador para la replicacion. Las hebras
desplazadas pueden servir entonces como una plantilla para hacer otra
molecula de ADN de doble-cadena. El termino replicacion cfclica enrollada se
describe como una hebra plantilla que puede ser imaginada como rodando al
irse replicando.
Para empezar, la replicacion clclica enrollada requiere un corte en una de
las tiras de la doble cadena de la forma replicativa (RF) en el denominado
origen positivo. A continuation, la replicacion precede alrededor del tirculo,
desplazando el lado contrario, o negativo de la hebra. En la hebra desplazada,
la replicacion se inicia en sitios espetificos, "origenes de la tira negativa," para
hacer otra doble-cadena de la forma replicativa. Si estos "origenes de tiras
negativas" no funcionan bien en un huesped, solo tiras negativas se acumulan.
De hecho, los plasmidos de cadena simple se encuentran en algunas bacterias
gram-positivas en grandes cantidades de ADN de cadena simple, al parecer
como resultado de defectos en la replicacion ciclica enrollada.
Los Plasmidos que replican por el mecanismo ciclico enrollado incluyen
pUBIIO y pC194, aislado de Staphylococcus aureus, y plJ101, aislado de
Streptomyces lividans. Algunos tipos de fagos tambien se replican por este
mecanismo.(5)
•
FUNCIONES DE LA REGION ORI
En la mayoria de los plasmidos, los genes de las proteinas necesarias
para la replicacion estan localizadas muy cerca de las secuencias ori en las
cuales actuan. Por lo tanto, solamente una region circundante muy pequena del
sitio ori del plasmido es requerida para la replicacion. Como consecuencia, el
plasmido se replicara aun si la mayor parte de su ADN es eliminado, siempre
que la region siga siendo ori y el ADN del plasmido sea todavia circular. Los
Plasmidos mas pequenos son mas faciles de usar como vectores de cionacion.
Ademas, los genes en la region ori a menudo determinan muchas otras
propiedades del plasmido. Por lo tanto, cualquier molecula de ADN con la
region ori de un plasmido particular tendra otras caracteristicas de ese
plasmido.(5)
EL RANGO DE HUESPED
El rango de huesped de un plasmido incluye todos los tipos de bacterias
en la cual el plasmido puede replicarse, y esta es usualmente determinada por
la region ori. La mayoria de los plasmidos aislados de bacterias gram-negativas
no se replicaran en bacterias gram-positivas y viceversa, lo que refleja la
divergencia evolutiva de estos grupos.
Es quizas sorprendente que el mismo plasmido puede replicarse en las
bacterias que estan tan alejadas entre si. Los plasmidos de amplio rango de
huesped deben codificar todo de sus propias proteinas necesarias para la
iniciacion de la replicacion, y para que no tengan que depender de la celula
huesped para cualquiera de estas funciones. Tambien debe ser capaz de
expresar estos genes en muchos tipos de bacterias. Al parecer, los promotores
y sitios de iniciacion ribosomal para la replicacion de los genes de plasmidos
con un amplio rango de huesped ha evolucionado a fin de que puedan ser
reconocidos por una amplia variedad de bacterias.(2,5,6>
REGULACION DEL NUMERO DE COPIAS
Otra caracteristica de los plasmidos que es determinada principalmente
por su region ori es su numero de copias, o el numero promedio de un plasmido
particular por celula. Exactamente, podemos definir al numero de copias, como
el numero de copias del plasmido en una celula nueva inmediatamente despues
de la division celular. Todos los plasmidos deben regular su replicacion; de lo
contrario podrlan llenar la celula y tambien volverse una gran carga para el
huesped, o su replicacion no podria conservarse con la replicacion celular y
podrian ser perdidos progresivamente durante la division celular. Algunos
plasmidos, tales como pi J101 de Streptomyces coelicolor, replica suficientes
para poblar la celula con cientos de copias. Sin embargo, otros, tales como el
plasmido F de E. coli, replica solamente una vez o unas pocas veces durante el
ciclo celular.
Los mecanismos de regulation usados por los plasmidos con un numero
mas alto de copias frecuentemente son muy diferentes de aquellos usados por
los plasmidos con un numero mas bajo de copias. Los plasmidos que tienen un
numero alto de copias, tales como el plasmido ColE1, necesita tener solamente
un mecanismo que inhiba fa iniciacion de la replicacion del plasmido cuando el
numero de plasmidos en la celula llega a un nivel seguro. Por consiguiente,
podria llevarse a cabo por oambios intrageneticos, tales como mutaciones
puntuales, pequenas deleciones, e inserciones.
PAPEL DE LOS PLASMIDOS
Se tardo varias decadas para apreciar la existencia de un plasmido
mediando para la resistencia a los antibioticos. La clave para la identification de
plasmidos como factor de resistencia fue su propiedad de proporcionar
protection simultanea a varios antibioticos de naturaleza intrinsecamente
diferentes. Pero, en retrospectiva, la resistencia basada en los plasmidos, asi
como cromosomicamente, indudablemente fue un importante mecanismo poco
despues de que los antibioticos se han introducido y utilizado comercialmente.
Ciertamente, los plasmidos con marcadores de resistencia a los antibioticos se
pueden encontrar en los organismos aislados antes de la era de los antibioticos.
Por supuesto, la resistencia basada en plasmidos transmisibles ofrece la
ventaja significativa de flexibilidad para el microorganismo:
(i)
La resistencia a varios antibioticos puede ser reunido en un solo
plasmido
(ii)
Los genes de
resistencia
a
los antibioticos
pueden ser
amplificados cuando sea necesario y desamplificados cuando no se necesita
(iii)
Los plasmidos se pueden almacenar en un mi'nimo porcentaje de
la poblacion microbiana y recuperar, segun sea necesario
(iv)
Los plasmidos pueden servir como vectores para la transferencia
de genes
(v)
Los plasmidos sirven como una funcion evolutiva
en la
<16>
reordenacion genetica entre ambas partes y dentro de los organismos.
La resistencia a las drogas puede ser descrita como un estado de
insensibilidad o de disminucion de la sensibilidad a los medicamentos que
normalmente causan inhibition del crecimiento o muerte celular. Este fenomeno
ha sido reconocido desde la ultima parte del siglo XIX en los microorganismos y
recientemente en celulas de mamiferos "in vitro" y en celulas cancerosas "in
vivo". El descubrimiento de los agentes antimicrobianos por Paul Ehrlich fue uno
de los mas notables descubrimientos, que cambio la faz de la practica medica.
Sin embargo, el aumento del flujo mundial de antimicrobianos trae consigo la
amenaza de la resistencia a los antimicrobianos. La preocupacion por el
aumento de la resistencia a fines del decenio de 1990 desde entonces, muchos
informes de agencias y gubernamentales han sido publicados en relation con
el uso agricola de antibacterianos, asesorando a una menor utilization
de
antibacterianos, election adecuada de regfmenes y antibacterianos, prevention
de la infeccion cruzada y el desarrollo de nuevos antibacterianos. Como los
antimicrobianos son a menudo mal usados y en exceso en muchos pai'ses en
desarrollo, por lo tanto la resistencia a los antimicrobianos, ha dado lugar a un
aumento de la morbilidad, la mortalidad y costo de la atencion de la salud. Para
mantener la vida util de los antimicrobianos en los pai'ses en desarrollo existe la
necesidad de mejorar el acceso a los laboratories de diagnostico, mejora la
vigilancia de la aparicion de la resistencia, mejorar la regulation del uso de
antibioticos, y mejorar la education del publico, los medicos y veterinarios en el
uso apropiado de drogas(17)
•
ADQUISICION DE RESISTENCIA A LOS ANTIBIOTICOS
Las bacterias pueden presentar resistencia a antibioticos como resultado
de mutaciones cromosomales o por intercambio de material genetico mediante
el transporte de genes de resistencia a traves de varios mecanismos como:
Transduction:
Transferencia
de cualquier parte de un genoma
bacteriano, cuando un fago atemperado (genoma del virus que se encuentra
inserto en el ADN bacteriano) durante su fase de ensamblaje, encapsula este
material. Si el fragmento de ADN que queda envuelto es totalmente bacteriano
se denomina transduction generalizada y si s6lo se encapsula parte del
genoma bacteriano pero se conserva el genoma viral se habla de transduction
especializada.
Conjugacion:
Transferencia
de
material
genetico
contenido
en
plasmidos de una bacteria a otra a traves de una hebra sexual; estos plasmidos
usualmente contienen genes que le confieren resistencia a drogas, antisepticos
y desinfectantes.
Transformation: Transferencia de genes desde un ADN desnudo de
una bacteria previamente lisada a otra que lo recibe y lo incorpora a su genoma.
Transposition: Movimiento de una section de ADN (transposon) que
puede contener genes para la resistencia a diferentes antibioticos y otros genes
casete unidos en equipo para expresion de un promotor en particular.(18)
TRANSFERENCIA
DE
RESISTENCIA
POR
MEDIO
DE
PLASMIDOS (CONJUGACION)
Una caracterlstica notable de muchos plasmidos es la habilidad para
transferase ellos mismos y otros elementos de ADN desde una celula a otra en
un proceso llamado conjugacion. Joshua Lederberg y Edward Tatum fueron
los primeros en observar este proceso en 1947, cuando encontraron que
mezclando algunas cepas de Escherichia coli con otras resultaban cepas que
fueron geneticamente diferentes de cualquiera de los originales.(19>
Durante la conjugacion, las dos hebras de un plasmido se separan en un
proceso parecido a la replicacion ciclica enrollada, y una hebra se mueve desde
la bacteria original conteniendo el plasmido -del donante- hacia una bacteria
receptora. Luego, las dos hebras solas sirven como plantillas para la
replicacion de las moleculas de doble cadena de ADN completas en ambas,
tanto en la celula donante como en la celula receptora. Una celula receptora
que ha recibido ADN como resultado de la conjugacion es llamada
transconjugante.
Naturalmente la mayoria de los plasmidos son auto-transmisibles o
movibles, un hecho que sugiere que la conjugacion del plasmido es ventajosa
para los plasmidos y sus huespedes. Los plasmidos auto-transmisibles
codifican todas las funciones que necesitan para moverse entre las celulas, y
algunas veces tambien ayudan en la transferencia de ADN cromosomal y
plasmidos moviles.
Cuando alguna bacteria alberga un plasmido auto-transmisible este es
un donante potencial porque puede transferir ADN a otras bacterias. En
bacterias gram-negativas tales celulas producen una estructura, llamada pili
sexual, que facilita la conjugacion. Las bacterias que carecen de plasmidos
auto-transmisibles son receptores potenciales, y las bacterias conjugativas son
conocidas como padres. Los donantes algunas veces son referidos como
masculino.
Probablemente los plasmidos auto-transmisibles existen en todo tipo de
bacterias, pero aquellas que han sido estudiadas mas ampliamente son de
gram-negativos del genero Escherichia y Pseudomonas y de gram-positivos del
genero Enterococcus, Streptococcus, Bacillus, Staphylococcus, y Streptomyces.
Los mejores sistemas de transferencia son aquellos de los plasmidos aislados
de especies de Escherichia y Pseudomonas.{S)
MECANISMO DE TRANSFERENCIA DE ADN DURANTE LA
CONJUGACION EN BACTERIAS GRAM NEGATIVAS
Solamente una hebra del plasmido es transferida, asi que despues de la
transferencia, ambos tanto el donante como el receptor contienen la secuencia
del plasmido. Despues de que el contacto ha sido hecho entre la celula donante
y la celula receptora, un rompimiento es hecho en una de las hebras del ADN
del
plasmido en el sitio oriT por una endonucleasa especifica del ADN
codificada por unos de los genes tra del plasmido. Este sitio oriT es diferente
del origen de replicacion -llamado oriV- del cual el plasmido normalmente se
replica. Una helicasa especifica, la cual tambien es codificada por el gen tra de
un plasmido, desplaza la hebra rota, y otro gen tra produce la transferencia a
la celula receptora. El camino para la transferencia de restos de ADN no esta
claro. Una vez que la hebra entera esta dentro de la celula receptora, los dos
extremos son reunidos para hacer una molecula circular.
Usualmente, una hebra complementaria de ADN es sintetizada en el
donante conforme la hebra antigua esta siendo desplazada por la helicasa. La
sintesis de esta nueva hebra supone un cebado por el final 3' del ADN en la
secuencia oriT; por lo tanto, este tipo de replicacion es analoga a la replicacion
ciclica enrollada. Sin embargo, durante la transferencia del plasmido, la helicasa
en vez de una replicacion bifurcada separa las dos hebras de ADN. La
separation de las hebras requiere energia, y la helicasa consume cantidades
abundantes de ATP en este proceso. La replicacion de las hebras
complementarias en las celulas donantes y de las celulas receptoras parece
no ser esencial para la transferencia, lo cual puede ocasionar plasmidos de
moleculas de una sola cadena en cualquiera de las dos celulas/5,19'
MECANISMOS DE TRANSFERENCIA EN BACTERIAS GRAM
POSITIVAS
Los plasmidos autotransferibles tambien han sido encontrados en
muchos tipos de bacterias gram positivas, incluyendo especies de Bacillus,
Streptococcus, Staphylococcus, y Streptomyces. Sin embargo, poco es
conocido acerca de los sistemas de transferencia de estas bacterias. Las
regiones transferibles de los plasmidos gram positivos son frecuentemente
mucho mas pequenas que aquellas de
las bacterias gram negativas. Por
ejemplo, la region transferible del plasmido pSN22 de
Streptomyces
nigrifaciens puede tener menos de 7,000 pares de bases de ADN y puede
necesitar solamente cerca de 5 genes para la transferencia. Las regiones tra
pueden ser mucho mas pequenas porque las bacterias gram positivas no
requieren un pili sexual para el intercambio de plasmidos, puesto
que ellos
carecen de la elaboration de la membrana exterior de las bacterias gram
negativas.(5)
La conjugation tambien ocurre en bacterias Gram (+). La bacteria Gram
(+), dadora de ADN, produce adhesinas que causan su agregacion con celulas
recipientes, pero el pili sexual no esta involucrado. En algunas especies de
Streptococcus,
la
bacteria
recipiente
produce
ferohormonas
sexuales,
extracelulares, que provocan que el fenotipo donador sea expresado en
aquellas bacterias que contienen un plasmido conjugativo apropiado.(7)
Figura 6 Mecanismo de Transferencia de ADN durante la
conjugacion
I
©1
Formacion de la pareia
j
s
G
0
1§
(5)
1
1
\
2
Corte de la hebra sola en el
oriT y hebra desplazada
Transferencia de la hebra y replicacion
°
Separacion de la pareja
I
DONANTE
I
1
TRANSCONJUGANTE
"I
FIGURA 6. La celula donante produce un pili, el cual es codificado por el
pISsmido y contacta a una celula receptora potential que no contiene el plasmido. La
retraction del pili atrae a la cglula en un contacto cercano, y se forma un poro en la
membrana celular contigua. La formation de la pareja senala al plasmido comenzar a
transferirse desde el corte de un hebra sola en el oriT. El corte es hecho por el
plasmido codificado en las funciones tra. El final 5' de una hebra sola del plasmido es
transferida al receptor a traves del poro. Durante la transferencia, el plasmido en el
donante es replicado, esta sintesis de ADN comienza por el 3'OH del corte del oriT. La
replicacion de la hebra sola en el receptor precede por un mecanismo diferente con
cebadores ARN. Ahora ambas celulas contienen plasmidos de doble cadena y se
separa la pareja.
EJEMPLOS
DE
RESISTENCIA
TRANSFERIDA
POR
PLASMIDOS
Una vez que se introduce un antibiotico en el mercado, la aparicion de
cepas con resistencia es cuestidn de tiempo, y demuestra que el medicamento
que mas se prescribe en un momenta dado, es al que las bacterias desarrollan
la resistencia. Las cepas resistentes a antibioticos aparecieron al principio en
hospitales donde estos se usaban frecuentemente. Str. pyogenes resistente a
las sulfonamidas emergio en hospitales militares en la decada de 1930.
Staphylococcus aureus resistente a las penicilinas aparecio poco despues de
iniciarse el uso de este antibiotico en hospitales civiles de Londres en la decada
de 1940. De manera similar M. tuberculosis resistente a estreptomicina surgio
en la comunidad poco despues del descubrimiento de este antibiotico.
La resistencia a multiples farmacos se descubrio en enterobacterias
como Escherichia coli, Shigella y Salmonella a finales de la decada de 1950 y
comienzos de la decada de 1960.
Debido al uso indiscriminado de
antimicrobianos, la resistencia se disemino en diferentes bacterias y se hizo
mas comun, no solo en pai'ses en via de desarrollo, donde los antibioticos se
consiguen sin prescription medica, sino en paises del primer mundo, donde su
suministro se lleva a cabo bajo controles mas estrictos.(18)
En 1975, se obtuvo un caso de resistencia a gentamicina por parte de la
bacteria Klebsiella pneumoniae dentro de un hospital. Ademas a gentamicina, el
plasmido de resistencia (R) en esta cepa tambien codifica resistencia a
tobramicina, kanamicina, ampicilina, carbencilina, cefalotina, cloramfenicol, y
sulfatidas.
Eventualmente,
los
plasmidos
con
un
modelo
similar
de
susceptibilidad antimicrobiana fueron aislados y caracterizados desde 10
aislamientos cllnicos que incluian tipos multiples de Klebsiella pneumoniae, asi
como Escherichia coli, Enterobacter cloacae, y Morganella morganii.(6)
La transferencia de plasmidos es muy comun entre miembros de la
Familia Enterobacteriaceae, entre bacterias entericas y otras bacterias gramnegativas, y entre o dentro de organismos no entericos. La naturaleza
infecciosa de los plasmidos fue una Have caracteristica en su descubrimiento.
Los plasmidos mediadores de la production de beta-lactamasas y
resistencia
a
aminoglucosidos
han
sido
reportados
en
Enterococcus
(Streptococcus) faecalis y en otros Enterococos del grupo D. La transferencia
de resistencia a antibioticos entre Streptococos puede ser mediada por
plasmidos o por otros elementos llamados transposones conjugativos.
La transferencia entre o dentro de otras bacterias gran positivas tambien
ocurre. La transferencia de determinantes de resistencia desde organismos
gram-positivos a gram-negativos y Micoplasma spp. esta ocurriendo tambien.(6)
TABLA 2 Ejemplos de plasmidos y la resistencia a antibioticos que
transportan.
PLASMIDO:
RESISTENCIA A:
pBR322
Tetraciclina y Ampicilina(15>
R100
Sulfonamidas.Estreptomicina,
Espectomicina, Acido fustdico,
Cloranfenicol y Tetraciclina(20)
Ampicilina, Tetraciclina y
RK2
Kanamicina(5)
pPg2
Trimetropim<21)
pPSR14
(21)
Estreptomicina, (21)
pKU510
Panipenem y Meropenem (22)
PROBLEMATICA SOCIAL
Antes de introducirse los antibioticos en la practica clinica, pacientes con
neumonia,
meningitis,
septicemia,
endocarditis,
tuberculosis
y
otras
enfermedades infecciosas morian por falta de terapia efectiva frente a las
bacterias causantes. Actualmente, pese a ser el momento de la historia en que
un mayor numero de antibioticos se encuentran disponibles para el clinico, se
dan casos de carencia o casi carencia de tratamiento efectivo en algunas
infecciones por acumulacion, en las bacterias causantes, de resistencias a
antibioticos. En una revision exhaustiva de la literatura, Holmberg et al
concluyen que las infecciones por bacterias resistentes se asocian a mayor
morbilidad, mortalidad y coste del tratamiento que aquellas causadas por
bacterias sensibles de la misma especie.
La historia de los antibioticos en clinica es la de una bataila entre los
investigadores de la industria farmaceutica, que disenan y buscan antibioticos y
las bacterias, que buscan los mecanismos de adaptarse a la introduction de
estos farmacos. Las bacterias cuentan en su arsenal con la diversidad y
variabilidad genetica, la capacidad para aceptar ADN a partir de otros
microorganismos y la de multiplicarse muy rapidamente, lo que permite la
rapida evolution de la resistencia y facilita su extension. En los ultimos anos se
han producido novedades en el frente. Se han descubierto nuevos mecanismos
de resistencia, asi como alteraciones de mecanismos conocidos. Adem6s,
genes cromosomicos de resistencia a antibioticos han pasado a plasmidos,
material genetico desde donde se diseminan mas facilmente.
Estos avances significativos en el campo bacteriano no se han visto
contrarrestados por la introduction de antibioticos verdaderamente nuevos.
<j,Que se puede hacer para contener la emergencia y extension de la resistencia
o al menos retardarla? Una posibilidad es introducir nuevos antibioticos que
obvien los mecanismos de resistencia conocidos. Para ello, es deseable una
colaboracion estrecha entre la industria farmaceutica que investiga en
antibioticos (no la que unicamente los comercializa) y los profesionales
interesados en los distintos aspectos de la resistencia. Sin embargo, no es
previsible que en el futuro cercano se desarrollen muchos antibioticos
verdaderamente nuevos.
Otra posibilidad seria detectar de manera rapida y fiable resistencias,
hacer enfasis en los laboratorios de microbiologi'a en su detection, a ser posible
mediante tecnicas sencillas aplicabies a casi todos los laboratorios e instaurar
medidas (aislamiento, tratamiento preventivo, busqueda de portadores) en los
casos que por su importancia la requieran. Asi mismo, el seguimiento de la
sensibilidad de cepas en tratamientos donde puedan surgir resistencias mas
facilmente ayudaria a limitar su extension.
El uso de terapias combinadas no siempre es util como instrumento para
minimizar la resistencia. Sin embargo, en otros casos esta demostrada su
utilidad y es una tactica usada desde hace muchos arios en el tratamiento de la
tuberculosis.
Pero la medida mas eficaz seria disminuir la cantidad de antibioticos
consumidos. Existen evidencias de una importante correlation entre consumo y
resistencia.
Partiendo de la especial problematica, se propone una serie de medidas
encaminadas a reducir el uso de antibioticos y contener el avance de la
resistencia:
1) Considerar la resistencia a antibioticos como un problema social y no
unicamente individual. Por tanto no deben dispensarse en oficinas de farmacia
sin receta que asegure una prescription facultativa, como viene siendo
frecuente. Por la misma consideration se debe controlar su uso en animates
como posible fuente de cepas resistentes que puedan afectar al hombre.
2) Programas de education tanto para medicos hospitalarios como de
atencion primaria. Estos programas, previos a medidas de control, podrian
realizarse en elaboration con la industria farmaceutica que investiga, ya que
tambien esta interesada en un uso correcto y apropiado que alargue la vida util
de los antibioticos y por tanto, sus bien ganados beneficios.
3) Concienciacion al paciente por parte de los clinicos de que se deben
cumplir los tratamientos en dosis y tiempo. Esto es especialmente importante en
atencion primaria, donde se consume mas del 90% de los antibioticos. Esta
demostrado que concentraciones subinhibitorias de antibioticos facilitan la
aparicion de bacterias resistentes o su selection en un conjunto de poblaciones
e incluso, la transferencia de resistencias entre especies bacterianas.
4) Elaboration de protocolos de uso e indicaciones de uso de antibioticos
por comites de expertos que los revisen periodicamente de acuerdo con el
avance de los conocimientos cientificos. Asimismo, dotation de mecanismos
para que los mismos se respeten en el maximo grado posible.
5) Difusion de una buena noticia: jSiguen existiendo muchas bacterias
sensibles! Que la existencia de resistencias, a veces magnificada de manera
interesada, no haga pensar que hay que usar los antibioticos de mayor espectro
y mas caros.
La mayor amenaza para el exito de la terapeutica antimicrobiana es la
emergentia, evolution y extension de resistencias.<23)
•
Q
CONCLUSION:
La presion selectiva que ejerce el uso inadecuado de los
antibioticos en nuestra vida diaria frente a las enfermedades infecciosas ha
conllevado a que las bacterias se adapten y evolucionen ante la adversidad en
que su medio se encuentra, obteniendo bacterias resistentes ante los mas
sofisticados armamentos de medicamento de la actualidad.
Q
Los plasmidos son un fenomeno importante causante de la
transferencia de resistencia a los antibioticos entre las bacterias y promotor de
una problematica de salud vigente, por ello es fundamental que el Personal del
Area de Ciencia de la Salud cuente con information acerca de este tema de
gran trascendencia.
Q
Es de
importancia
fundamental
cumplir con las
medidas
preventivas relacionadas al uso de antibioticos, ya que en caso contrario
seleccionamos bacterias resistentes a los antibioticos.
•
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