Un equipo de médicos israelíes dice haber desarrollado un modelo matemático que podría ayudar a los profesionales de la medicina a predecir si ciertos tratamientos antibióticos que combaten las bacterias fracasarán o tendrán éxito. Esta información podría ayudar a los médicos a seleccionar manualmente los antibióticos con una mayor probabilidad de éxito y aumentar los índices de supervivencia de los pacientes.
La profesora Nathalie Balaban de la Universidad Hebrea de Jerusalén y el Dr. Maskit Bar-Meir del Centro Médico Shaarei Zedek se unieron y mostraron que las bacterias que se cree que son resistentes al tratamiento con antibióticos pueden de hecho ser tratadas con los antibióticos actualmente disponibles.
“Podemos predecir qué combinación de antibióticos funcionaría con estas bacterias y cuál no”, dijo Balaban al Jerusalén Post. “Nuestra comprensión podría ayudar a los médicos a elegir el tratamiento a dar”.
También podría salvar vidas.
En un comunicado de prensa, la Universidad Hebrea explicó que las bacterias desarrollan defensas contra elementos hostiles en su entorno. Una táctica común es la “tolerancia”: permanecer inactivo durante el tratamiento con antibióticos, lo que permite a la bacteria sobrevivir, ya que los antibióticos solo detectan y matan a los objetivos en crecimiento.
En última instancia, estas bacterias se vuelven resistentes.
La resistencia a los antibióticos causa al menos 700.000 muertes al año en todo el mundo. En los Estados Unidos, más de 35.000 personas mueren y 2.8 millones se enferman anualmente de infecciones resistentes a los antibióticos.
Si no se toman medidas, según algunos informes, la cifra de muertes podría aumentar a 10 millones de personas al año para 2050, superando al cáncer como principal causa de muerte.
En un estudio anterior, Balaban y la estudiante de doctorado Irit Levin-Reisman estudiaron las bacterias controladas por el laboratorio. Desarrollaron un modelo matemático que describió, midió y predijo exitosamente cuándo las bacterias desarrollarían tolerancia a un antibiótico en particular. Además, observaron que cuando las bacterias desarrollaban tolerancia a un antibiótico, eran más propensas a desarrollar tolerancia a otros antibióticos en el cóctel, según el comunicado de la Universidad Hebrea.
“Observamos que las bacterias adquirieron tolerancia en pocos días”, dijo Balaban. “Estas mutaciones tolerantes actuaron entonces como un peldaño para adquirir resistencia y, finalmente, el resultado fue el fracaso del tratamiento”.
El laboratorio de Balaban y el Dr. Jiafeng Liu se asociaron con Bar-Meir y repitieron su estudio y técnica de prueba de tolerancia, analizando muestras bacterianas diarias de pacientes hospitalizados en Shaarei Tzedek con infecciones de Staphylococcus aureus resistentes a la meticilina (SARM) persistentes y potencialmente mortales. El patrón que encontraron fue sorprendentemente similar a sus hallazgos de laboratorio: Primero, las bacterias de los pacientes desarrollaron tolerancia, luego resistencia, y finalmente, el tratamiento con antibióticos falló.
La etapa intermedia de “tolerancia a los antibióticos” dura solo unos pocos días y no puede ser detectada en los laboratorios médicos estándar. Pero puede ser detectada usando el modelo matemático de Balaban.
Ahora, Balaban dijo que espera repetir este experimento en otros hospitales y con cohortes de pacientes lo suficientemente grandes como para demostrar su eficacia. Luego, dijo, podrá animar a los centros médicos a adoptar la prueba que su equipo desarrolló, cuya lectura permitiría a los médicos detectar rápida y fácilmente si las bacterias de un paciente son tolerantes a un tratamiento antibiótico planificado antes de que se administre.
Además, de acuerdo con el comunicado de la Universidad Hebrea, basado en el perfil bacteriano del paciente, los médicos podrían seleccionar manualmente los antibióticos con una mayor probabilidad de éxito.
“Usar la combinación correcta de medicamentos antibióticos disponibles al principio podría aumentar dramáticamente la tasa de supervivencia de los pacientes antes de que su infección se vuelva tolerante a todos los antibióticos de nuestro arsenal”, concluyó Balaban.
A largo plazo, Balaban cree que los mismos procesos evolutivos involucrados en el desarrollo de la tolerancia y la resistencia a los antibióticos probablemente estén en juego en el cáncer y podrían ser usados para informar el tratamiento: Las células tumorales podrían primero llegar a ser tolerantes a la quimioterapia, desarrollar resistencia a ella y luego desarrollar resistencia a otros medicamentos para el cáncer.
Su estudio fue publicado en la revista Science.
