Científicos dicen que los surfistas son clave para combatir bacterias más resistentes

Cliff Kapono, un bioquímico de 29 años que está haciendo su doctorado en la Universidad de California en San Diego (UCSD), dirige el Proyecto de Bioma de Surfistas, un esfuerzo único por determinar si la exposición rutinaria al mar altera las comunidades microbianas del cuerpo, y si esas alteraciones podrían tener consecuencias para los surfistas… y para el resto de nosotros. En un viaje reciente,  visitó algunos de los lugares para surfear más populares de Irlanda, Inglaterra y Marruecos. Esta vez perseguía algo incluso más inusual: muestras microbianas de compañeros surfistas.

Usa la espectrometría de masas para crear mapas en alta resolución de los metabolitos químicos en cada una de las muestras. “Tenemos la capacidad de ver el mundo molecular, ya sea bacteriano o micótico, así como las moléculas químicas”, dijo.

Kapono ha recolectado más de 500 muestras frotando hisopos de algodón sobre la cabeza, boca, ombligo y otras partes del cuerpo de surfistas, así como sus tablas. Los voluntarios también donan muestras fecales.

Luego, trabajando en colaboración con el Centro de Innovación sobre el Microbioma de la UCSD, Kaposo y sus colegas analizan la secuencia y elaboran un mapeo de los microbios encontrados en este inusual grupo demográfico anfibio.

Él y sus colaboradores están buscando señales de organismos resistentes a los antibioticos. Parte de su meta es determinar si, y hasta qué punto, el mar propaga los genes que causan la resistencia.

Muchos antibióticos usados hoy en día se derivan de compuestos químicos producidos por microbios para defenderse o atacar a otros microorganismos. No es de sorprender, entonces, que cepas de bacterias rivales también hayan evolucionado los medios genéticos para ignorar estos compuestos.

Aunque la resistencia a los medicamentos es el resultado de un uso excesivo de antibióticos, los genes responsables de crear resistencia están ampliamente diseminados en la naturaleza y han estado evolucionando hacia microbios desde hace siglos. De manera impactante, esto significa que los genes que resultan en la resistencia a los antibióticos pueden encontrarse en lugares sin presencia de antibióticos modernos.

Hace muchos años, los investigadores identificaron genes resistentes a antibióticos en una muestra de permafrost antiguo de Nunavut, en el Ártico canadiense. William Hanage, un epidemiólogo de la Facultad de Salud Pública de Harvard, estuvo entre quienes mostraron que estos genes conferían resistencia a la amikacina, un medicamento semi-sintético que no existía antes de la década de 1970.

“Hubo un gen en algo que vivió hace 6000 años y que codificó resistencia a ella”, dijo en una entrevista.

Otro grupo dirigido por Hazel Barton, una microbióloga de la Universidad de Akron, descubrió microorganismos que portan genes de resistencia a antibióticos en la cueva de Lechugilla en Nuevo México. Estas bacterias, llamadas Paenibacillus sp. LC231, han estado aisladas de la superficie de la Tierra desde hace cuatro millones de años, y sin embargo las pruebas mostraron que eran capaces de eludir a entre 26 y 40 antibióticos modernos.

Se encontraron 60 genes de resistencia diferentes en las bacterias portadas por los yanomami, un grupo nativo del Amazonas, que estaban en un pueblo que se pensaba había estado aislado hasta que los investigadores lo visitaron en 2009. También se ha detectado resistencia en restos humanos momificados precolombinos que datan del siglo XI.

Estos genes no solo están por todas partes en la naturaleza; también se transmiten de maneras inesperadas. Se encontraron abundantes genes de resistencia en las bacterias flotantes en el esmog de Pekín. Una encuesta en países desarrollados identificó a los gallineros y las instalaciones de tratamiento de aguas urbanas residuales como posibles “centros” para tomar muestras de genes de resistencia.

El mar, hogar de una increíble diversidad de compuestos químicos disueltos, también sirve como repositorio de estos genes, y los investigadores están tratando de encontrar si se mueven desde el océano hasta la población humana. Así que, ¿quién mejor para estudiar esto que los surfistas?

“Muchas investigaciones sobre la transmisión de bacterias resistentes se han enfocado en el papel del ámbito de los servicios de salud”, dijo Anne Leonard, una epidemióloga ambiental de la Universidad de Exeter que investiga si los surfistas tienen tasas más altas de colonización bacteriana. “Lo que se estudia menos es el papel que desempeñan los ambientes naturales”.

Según algunos cálculos, los surfistas pueden tragar cerca de 170 mililitros de agua de mar por sesión. Los doctores Leonard y William Gaze, del Centro Europeo para el Medio Ambiente y la Salud Humana, y sus colegas han calculado que los nadadores recreacionales y los surfistas de Inglaterra y Gales pueden estar expuestos a cepas resistentes de E. coli en el mar en más de seis millones de ocasiones al año.

Puesto que las bacterias recogen y transmiten fácilmente información genética entre especies, los investigadores sospechan que el riesgo de adquirir genes resistentes es más alto en lugares que permiten la transferencia directa a microbios que habitan en el cuerpo. Las aguas costeras contaminadas con aguas negras, desde esta perspectiva, son probablemente más preocupantes que el esmog o las cuevas profundas.

Por el momento, nadie está seguro de si es realmente posible que las personas adquieran estos genes microbianos a partir de un largo día en la playa. En el laboratorio, sin embargo, Kapono ha encontrado evidencias de la transferencia de genes de resistencia en bacterias del mar a cepas asociadas con los intestinos humanos si se ubican cerca.

Las presiones evolucionarias favorecieron el surgimiento de genes resistentes. Los microbios están usando este depósito natural de resistencia para evadir los mejores medicamentos inventados por las personas.

“Estos genes de resistencia a los antibióticos no surgieron para complicarnos la vida”, dijo Hanag. “Tienen funciones completamente diferentes cuyo propósito apenas se ha replanteado recientemente”.

“Estas cosas están por todas partes”, añadió. “Si queremos detener su conversión en patógenos que nos maten, necesitamos entender dónde están”.

De vuelta en California, Kapono ha comenzado a analizar los datos de su búsqueda por todo el mundo. Hasta ahora, ni él ni sus colaboradores han encontrado evidencia de que los nadadores ni los surfistas estén contrayendo infecciones resistentes a antibióticos en el mar.

Sin embargo, Kapono notó en sus datos preliminares que ciertos metabolitos de su cuerpo se parecen a los de otros surfistas locales al ir de una región a otra. Eso podría deberse a una dieta y a un estilo de vida común, pero también podría ser evidencia de que sumergir nuestro cuerpo en ambientes salinos y ricos en microbios tiene un impacto bioquímico detectable.

Kapono ha tomado muestras en California y Hawái; siguen los surfistas del Pacífico Sur. Está considerando seriamente viajar a Chile para realizar trabajo de campo en Punta de Lobos. Esta locación rural podría proporcionar microbios únicos.