Un estudio revela que la cafeína puede debilitar la eficacia de ciertos antibióticos
Los investigadores descubren que las sustancias que las bacterias encuentran en su entorno natural activan sus sistemas de alerta
Los ingredientes de nuestra dieta diaria -incluida la cafeína- pueden influir en la resistencia de las bacterias a los antibióticos. Así lo demuestra un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores de las Universidades de Tubinga y Wurzburgo dirigido por la profesora Ana Rita Brochado. Descubrieron que bacterias como la Escherichia coli (E. coli) orquestan complejas cascadas reguladoras para reaccionar a estímulos químicos de su entorno directo que pueden influir en la eficacia de los fármacos antimicrobianos.
La científica Ana Rita Brochado (d) y Laura Sniegula, miembro de su equipo de laboratorio, observan los datos del robot de pipeteo. Con esta herramienta de laboratorio, el equipo investigó el efecto de 94 sustancias diferentes.
Leon Kokkoliadis, Universität Tübingen
En un cribado sistemático, el equipo de Brochado investigó cómo 94 sustancias diferentes -incluidos antibióticos, medicamentos de prescripción e ingredientes alimentarios- influyen en la expresión de reguladores génicos clave y proteínas de transporte de la bacteria E. coli, un patógeno potencial. Las proteínas transportadoras funcionan como poros y bombas en la envoltura bacteriana y controlan qué sustancias entran o salen de la célula. Un equilibrio bien ajustado de estos mecanismos es crucial para la supervivencia de las bacterias.
Los investigadores describen el fenómeno como una "interacción antagónica
"Nuestros datos demuestran que varias sustancias pueden influir de forma sutil pero sistemática en la regulación génica de las bacterias", afirma Christoph Binsfeld, estudiante de doctorado y primer autor del estudio. Los resultados sugieren que incluso sustancias cotidianas sin un efecto antimicrobiano directo -por ejemplo, las bebidas con cafeína- pueden influir en ciertos reguladores génicos que controlan las proteínas de transporte, cambiando así lo que entra y sale de la bacteria. "La cafeína desencadena una cascada de acontecimientos que comienza con el regulador génico Rob y culmina con el cambio de varias proteínas de transporte en E. coli, lo que a su vez conduce a una menor captación de antibióticos como la ciprofloxacina", explica Ana Rita Brochado. El resultado es que la cafeína debilita el efecto de este antibiótico". Los investigadores describen este fenómeno como una "interacción antagónica".
Este efecto debilitador de ciertos antibióticos no se detectó en Salmonella enterica, un patógeno estrechamente relacionado con E. coli. Esto demuestra que, incluso en especies bacterianas similares, los mismos estímulos ambientales pueden dar lugar a reacciones diferentes, posiblemente debido a diferencias en las vías de transporte o en su contribución a la absorción de antibióticos. La Presidenta Prof. Dr. Dr. h.c. (Dōshisha) Karla Pollmann subraya: "Una investigación tan fundamental sobre el efecto de las sustancias que se consumen a diario subraya el papel vital de la ciencia en la comprensión y resolución de los problemas del mundo real."
El estudio, que se ha publicado en la revista científica PLOS Biology, supone una importante contribución a la comprensión de lo que se denomina resistencia "de bajo nivel" a los antibióticos, que no se debe a los genes de resistencia clásicos, sino a la regulación y la adaptación ambiental. Esto podría tener implicaciones para futuros enfoques terapéuticos, como qué se toma durante el tratamiento y en qué cantidad, y si debe tenerse más en cuenta otro fármaco o ingrediente alimentario.
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