Los científicos que monitorean las aguas residuales han descubierto una variedad de bacterias resistentes a los antibióticos. Sin embargo, los compuestos naturales en la cúrcuma y el ruibarbo muestran combatirlos.
Al estudiar las bacterias resistentes a los antibióticos en las aguas residuales de las plantas de tratamiento, los investigadores descubrieron cepas de especies bacterianas resistentes a múltiples fármacos.
Estos generalmente no son peligrosos para las personas sanas, pero pueden transferir genes a bacterias más virulentas como E. coli debido a su resistencia a los antibióticos.
Luego, los científicos desafiaron la bacteria con compuestos naturales que se podían encontrar en el tratamiento de aguas residuales para matarlos y combatir la resistencia a los antibióticos.
Los más efectivos fueron la curcumina, que se deriva de la cúrcuma, y la emodina, que se deriva del ruibarbo.
El Dr. Liyuan Hou, Universidad Estatal de Utah, que dirigió el estudio, explicó: «Nuestro objetivo era aislar, caracterizar las bacterias resistentes a múltiples fármacos, explorar los mecanismos moleculares de resistencia a través de la secuenciación del genoma completo y evaluar el potencial de los compuestos naturales como estrategias de relajación alternativas».
Supervivencia de bacterias resistentes a los antibióticos
La resistencia a los antibióticos ocurre a medida que las bacterias evolucionan para que no sean vulnerables a los antibióticos. Es más probable que esto ocurra cuando las bacterias están expuestas a dosis de vacuna que son demasiado bajas para matarlas a todos. Los sobrevivientes desarrollan resistencia.
Algunas bacterias resistentes a los antibióticos no responden a múltiples medicamentos, y estas infecciones a menudo se tratan con medicamentos «Últimos recursos», como la colistina. Sin embargo, cuando Hou y sus colegas probaron muestras de aguas residuales de una planta de tratamiento de aguas residuales en Logan, Utah, encontraron colonias de bacterias que incluso eran resistentes a la colistina.
Esto subraya la urgencia de encontrar formas de prevenir y tratar infecciones bacterianas que minimicen el uso de antibióticos.
Resistir y luchar
Los científicos seleccionaron muestras con un antibiótico, sulfametoxazol, para identificar nueve cepas diferentes de bacterias resistentes a los antibióticos.
Estas cepas de bacterias se probaron luego contra múltiples clases de antibióticos para determinar si sus números eran resistentes. También se secuenciaron sus genomas, lo que permitió a los científicos identificar no solo las bacterias mismas sino también genes que contribuyen a la resistencia a los antibióticos.
«Aunque no se clasifica tradicionalmente como un patógeno clínico prioritario, algunos son patógenos oportunistas asociados con enfermedades infecciosas como la neumonía en individuos inmunocomprometidos», explicó Hou.
«Estas bacterias también actúan como depósitos ambientales y genes de resistencia de transferencia a otras bacterias, incluidos los patógenos clínicamente relevantes».
El papel de los compuestos naturales para proporcionar propiedades antibacterianas.
Los científicos han desafiado a las colonias de 11 compuestos naturales a diferentes concentraciones en colonias de estas bacterias: berberina, clorflavonina, crysina, curcumina, emodina, hesperidina, naringingin, quercetina, resveratrol, rutina y 2′-hidroxiflavona.
Luego observamos varias medidas de salud de la colonia, incluido el crecimiento celular, la formación de biopelículas y los niveles de actividad bacteriana.
Descubrieron que la emodina y la curcumina eran más efectivas para inhibir el crecimiento celular y la formación de biopelículas, mientras que la curcumina y las altas dosis de emodina redujeron la actividad celular. Sin embargo, las dosis bajas de emodina aumentaron la actividad en algunas cepas.
Sin embargo, las bacterias gramnegativas como el crisobacterio eran resistentes a todos los compuestos.
Hou concluyó: «Los compuestos naturales como la curcumina y la emodina son prometedores al inhibir las bacterias resistentes a múltiples fármacos Gram-positivas, pero se necesita más investigación.
«El trabajo futuro debería incluir probar estos compuestos en matrices de aguas residuales complejas, investigar los efectos sinérgicos con los procesos terapéuticos existentes y evaluar el impacto a largo plazo en las comunidades microbianas y la dinámica de la resistencia».
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