La amenaza de A. baumannii en hospitales
La resistencia a los antimicrobianos representa riesgos serios, especialmente por A. baumannii en entornos de salud.
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La resistencia antimicrobiana (RAM) se ha vuelto un gran problema de salud pública en todo el mundo, causando millones de muertes cada año. En 2021, se vinculó a cerca de 5 millones de muertes. La RAM ocurre cuando los gérmenes, como las bacterias, desarrollan la capacidad de resistir los efectos de los medicamentos que antes funcionaban contra ellos. Este problema es especialmente grave en los hospitales, donde ciertos gérmenes pueden habitar silenciosamente en pacientes y trabajadores de la salud sin mostrar síntomas.
Un gérmen notable es Acinetobacter Baumannii, que a menudo se asocia con entornos hospitalarios. Fue responsable de un número significativo de muertes relacionadas con la RAM en 2021. En 2024, la Organización Mundial de la Salud identificó a A. baumannii resistente a carbapenemas como una de las principales prioridades para la investigación de Antibióticos, destacando su papel en el aumento de tasas de mortalidad. Esta bacteria puede asentarse en varias partes del cuerpo y, cuando lo hace sin causar síntomas, aumenta las posibilidades de infecciones posteriores y tasas de mortalidad más altas en pacientes hospitalizados.
En 1993, investigadores descubrieron que los intestinos podían servir como un hogar oculto para A. baumannii en pacientes en unidades de cuidados intensivos. Esto es importante porque cuando A. baumannii reside en el intestino, puede llevar a un mayor riesgo de infecciones más graves. Aunque A. baumannii rara vez se encuentra en personas sanas fuera de los hospitales, estudios muestran que puede estar en los intestinos de muchos pacientes hospitalizados.
Colonización intestinal
El papel de laCuando A. baumannii reside en el intestino, aumenta la posibilidad de propagar infecciones. Los estudios han mostrado que cuando este germen crece en los intestinos de una persona, eleva el riesgo de infecciones significativamente. Ciertas cepas de A. baumannii que viven en el intestino sin causar enfermedad pueden ser encontradas más tarde en infecciones en el mismo paciente o en otros pacientes. Pruebas de hisopos rectales a menudo revelan tasas más altas de A. baumannii resistente a carbapenemas en comparación con muestras tomadas de otras áreas como las axilas o la nariz. Esto resalta al intestino como una fuente significativa de estas cepas resistentes.
A. baumannii también es un peligro para los recién nacidos, ya que se ha encontrado en sus intestinos, lo que genera preocupaciones sobre la salud infantil. En resumen, A. baumannii puede vivir en el intestino sin causar enfermedad, pero esta presencia oculta puede llevar a infecciones más adelante.
A pesar de las evidencias sobre cómo A. baumannii se comporta en el intestino, todavía hay un entendimiento limitado de los mecanismos exactos que usa para colonizar. Estudios previos indicaron que esta bacteria podría sobrevivir durante mucho tiempo en modelos de ratones tratados con antibióticos. Algunos factores inmunes en el intestino, así como proteínas específicas producidas por A. baumannii, se han relacionado con la supervivencia a corto plazo, pero se sabe menos sobre cómo logra establecerse en el intestino.
Para que A. baumannii echa raíces en el intestino, debe superar la resistencia de las bacterias intestinales existentes, lo cual generalmente ocurre a través de la competencia por nutrientes. Por lo tanto, la capacidad de A. baumannii para metabolizar ciertas sustancias puede jugar un papel clave en su habilidad para asentarse y prosperar en el intestino.
Descubriendo nuevas rutas
Investigaciones recientes han demostrado que A. baumannii puede descomponer la ornitina, lo que le ayuda a colonizar el intestino. Se ha identificado una ruta específica asociada con esto en las bacterias patógenas de Acinetobacter. Este hallazgo es crucial porque resalta un mecanismo único que A. baumannii emplea para sobrevivir y crecer en el intestino, especialmente después de que los antibióticos han alterado el microbiota intestinal habitual.
En experimentos, los investigadores usaron modelos de ratones tratados con antibióticos para ver cómo A. baumannii interactuaba con el intestino. Descubrieron un gen específico en A. baumannii que le permite metabolizar la ornitina, dándole una ventaja competitiva sobre otras bacterias en el intestino. Los ratones que recibieron ornitina adicional mostraron una mayor colonización de A. baumannii. Estos hallazgos sugieren que lo que comemos puede influir en la supervivencia de esta peligrosa bacteria en nuestro intestino.
La relación entre la dieta y la colonización
Entender cómo la dieta afecta la colonización de A. baumannii es fundamental. Los investigadores encontraron que cuando a los ratones se les daba ornitina extra en su agua, A. baumannii podía prosperar mejor a largo plazo. De igual manera, al estudiar una cepa clínica de A. baumannii, los investigadores notaron que aquellos que recibían ornitina adicional mostraron niveles aumentados de esta bacteria en sus intestinos en comparación con aquellos que no la recibieron.
Estos datos indican que la presencia de nutrientes dietéticos puede afectar la probabilidad de que A. baumannii colonice el intestino. También sugieren una implicación más amplia: la cantidad y tipo de alimentos ricos en proteínas consumidos pueden facilitar la colonización de bacterias dañinas.
La importancia del microbiota intestinal
El microbiota intestinal se refiere a la amplia variedad de bacterias que viven en nuestros intestinos. Estas bacterias juegan un papel importante en nuestra salud y ayudan a prevenir el crecimiento excesivo de gérmenes dañinos. Cuando se utilizan antibióticos, pueden interrumpir este delicado equilibrio, dándole a bacterias como A. baumannii la oportunidad de crecer sin control.
Las investigaciones han mostrado que después del tratamiento con antibióticos, el microbiota puede recuperarse con el tiempo. Sin embargo, A. baumannii puede aprovechar ciertas condiciones durante este proceso de recuperación para establecerse en el intestino. Comprender este proceso es vital porque resalta cómo el uso de antibióticos puede abrir puertas para que las bacterias resistentes florezcan.
En estudios de laboratorio, se examinó de cerca la competencia entre A. baumannii y las bacterias intestinales. Se encontró que A. baumannii podría dominar si el microbiota estaba alterado, permitiéndole crecer y persistir. En casos donde el microbiota estaba intacto, A. baumannii luchaba por establecerse.
¿Qué se puede hacer?
Basado en estos hallazgos, los investigadores están comenzando a explorar estrategias potenciales para combatir A. baumannii y otros patógenos similares. Se está poniendo énfasis en cambios dietéticos, probióticos y otras intervenciones que podrían ayudar a restaurar un equilibrio saludable en el microbiota intestinal y prevenir la colonización de bacterias dañinas.
Entender la conexión entre la dieta, las bacterias intestinales y los patógenos es crucial para desarrollar nuevas terapias y estrategias preventivas contra infecciones. Con la RAM en aumento, tomar medidas para apoyar un microbioma intestinal saludable podría ofrecer una forma de protegerse contra infecciones peligrosas.
El panorama general
Estos hallazgos subrayan la importancia de la salud intestinal, particularmente en entornos hospitalarios donde los pacientes vulnerables pueden estar en mayor riesgo de infecciones. La presencia de bacterias resistentes a los antibióticos en el intestino es una preocupación significativa, ya que puede llevar a infecciones graves asociadas con la atención médica.
Dada la función de la dieta y el microbioma intestinal en la supervivencia de A. baumannii, futuras investigaciones pueden centrarse en cómo ciertos patrones dietéticos podrían ayudar a gestionar o reducir el riesgo de que esta bacteria florezca en los intestinos. Este conocimiento podría llevar a nuevas recomendaciones tanto para pacientes como para proveedores de atención médica en la prevención y gestión de infecciones causadas por patógenos resistentes a los antibióticos.
Conclusión
En resumen, A. baumannii representa una amenaza seria, particularmente debido a su capacidad para persistir en el intestino y su resistencia asociada a los antibióticos. Los mecanismos mediante los cuales coloniza el intestino siguen siendo un área de investigación activa. La investigación resalta la interacción entre la dieta, las bacterias intestinales y la salud, subrayando la necesidad de investigaciones continuas para encontrar estrategias efectivas para combatir esta amenaza a la salud pública.
A través del estudio del papel de ciertos nutrientes, los investigadores esperan desarrollar intervenciones que puedan ayudar a restaurar el equilibrio intestinal, reducir el riesgo de colonización por bacterias dañinas y, en última instancia, proteger contra infecciones severas. Entender las complejidades de la salud intestinal y su relación con patógenos como A. baumannii es crucial a medida que buscamos formas de combatir la RAM y sus impactos en la salud humana.
Título: Amino acid competition shapes Acinetobacter baumannii gut carriage
Resumen: Antimicrobial resistance is an urgent threat to human health. Asymptomatic colonization is often critical for persistence of antimicrobial-resistant pathogens. Gut colonization by the antimicrobial-resistant priority pathogen Acinetobacter baumannii is associated with increased risk of clinical infection. Ecological factors shaping A. baumannii gut colonization remain unclear. Here we show that A. baumannii and other pathogenic Acinetobacter evolved to utilize the amino acid ornithine, a non- preferred carbon source. A. baumannii utilizes ornithine to compete with the resident microbiota and persist in the gut in mice. Supplemental dietary ornithine promotes long-term fecal shedding of A. baumannii. By contrast, supplementation of a preferred carbon source--monosodium glutamate (MSG)-- abolishes the requirement for A. baumannii ornithine catabolism. Additionally, we report evidence for diet promoting A. baumannii gut carriage in humans. Together, these results highlight that evolution of ornithine catabolism allows A. baumannii to compete with the microbiota in the gut, a reservoir for pathogen spread.
Autores: Lauren D. Palmer, X. Ren, R. M. Clark, D. A. Bansah, E. N. Varner, C. R. Tiffany, K. Jaswal, J. H. Geary, O. A. Todd, J. D. Winkelman, E. S. Friedman, B. S. Zemel, G. D. Wu, J. P. Zackular, W. H. DePas, J. Behnsen
Última actualización: 2024-10-19 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.19.619093
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.19.619093.full.pdf
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