Los antisépticos pueden ayudar a que las bacterias se vuelvan resistentes

News-Medical habla con el profesor Robert Bragg sobre los desinfectantes y cómo pueden ayudar a que las bacterias se vuelvan resistentes.

¿Qué provocó su investigación sobre las bacterias y su resistencia?

He estado involucrado en la investigación sobre el control de enfermedades animales durante muchos años. El control de cualquier enfermedad en una población (humana o animal) descansa sobre tres pilares principales. Estas son 1) vacunas y vacunas, 2) opciones de tratamiento (como antibióticos para enfermedades bacterianas) y 3) bioseguridad.

Con los problemas cada vez mayores con las bacterias que desarrollan resistencia a los antibióticos, se ha vuelto imperativo buscar alternativas a los antibióticos antes de que los antibióticos no estén disponibles. La solución más probable a la crisis de resistencia a los antibióticos (especialmente en la producción animal) es mejorar la bioseguridad.

La actual crisis del COVID-19 ha aumentado la conciencia y la percepción de la gente sobre la bioseguridad. Anteriormente (hace 10 a 15 años), la percepción era que no había resistencia a los desinfectantes. Sin embargo, esto ha cambiado drásticamente desde entonces y existe una creciente conciencia y un área de investigación que busca desarrollar resistencia a los desinfectantes.

Se ha descubierto que muchos de los mecanismos que utilizan las bacterias para volverse resistentes a los antibióticos también pueden hacerlas resistentes a los desinfectantes. También he estado involucrado en la evaluación de la efectividad antimicrobiana durante muchos años, por lo que el siguiente paso lógico fue investigar el desarrollo de resistencia antiséptica a las bacterias.

bacterias. Haber de imagen: peterschreiber.media/Shutterstock.com

¿Por qué la resistencia a los antibióticos es uno de los mayores desafíos mortales de nuestro tiempo? ¿Cuáles fueron los factores que llevaron a esta resistencia?

El mundo se está quedando sin antibióticos muy rápidamente. La mayoría de las personas han crecido vivas hoy en día en una era de antibióticos en la que las infecciones bacterianas no se consideran realmente un riesgo importante para la salud y el enfoque ahora está firmemente en las enfermedades virales. Existe una diferencia fundamental entre las bacterias y los virus en la forma en que se reproducen.

Los virus animales (incluidos los humanos) requieren una célula viva para reproducirse. La frecuencia de la mayoría de los virus animales se mide en días. Esta tasa de replicación lenta permite que el sistema inmunológico del huésped desarrolle y controle la infección viral.

Por otro lado, las bacterias no necesitan un huésped para reproducirse y su tiempo de duplicación se registra en minutos. Bacterias comúnmente conocidas como Coli Tiene un tiempo de duplicación de unos 20 minutos en condiciones ideales. En otras palabras, solo toma 20 minutos para un grupo de residentes Coli Pasar de 1 millón a 2 millones y otros 20 minutos a 4 millones, y así sucesivamente.

Sin antibióticos, tendríamos que tomarnos más en serio las enfermedades bacterianas. Por ejemplo, en la era anterior a los antibióticos, se estimó que una de cada tres mujeres que daban a luz contraería bacterias durante el procedimiento y moriría.

El principal factor que conduce a la crisis de resistencia a los antibióticos sin resolver es el uso indebido de antibióticos por parte de los seres humanos. Ha habido mucha discusión sobre quién tiene la culpa. Al lado humano le gusta culpar al uso intensivo de antibióticos en la producción animal. Sí, ese fue un problema importante. Se estima que hasta el 70% de todos los antibióticos producidos se han utilizado principalmente en la producción animal para mejorar la producción.

Sin embargo, los humanos no están exentos de culpa. En el pasado, nunca salía de la sala de consulta de un médico sin antibióticos, independientemente de si eran necesarios o no. Todos los que no han terminado de tomar antibióticos también tienen interés en la causa del problema. Es hora de culpar: tenemos que encontrar soluciones.

¿Qué se entiende por el término «bioseguridad»?

Bioseguridad significa el proceso de prevenir que un patógeno entre en contacto con un individuo. Si esto se puede hacer, entonces no es necesario buscar tratamiento. La bioseguridad se ha vuelto muy importante en la era de COVID-19. El uso de mascarillas (que se cree que reducen el riesgo de contraer COVID-19 hasta en un 70%), el lavado y desinfección de manos se ha convertido en algo común. Esto es bueno, pero puede convertirse en un arma de doble filo.

Los niveles de desinfectantes ahora han aumentado dramáticamente. En muchas partes del mundo, el control de calidad de estos desinfectantes puede no ser completamente cero y podríamos utilizar millones de litros de desinfectantes de calidad inferior al estándar. Esto aumentará la resistencia de los desinfectantes en las bacterias.

¿Cómo matan los desinfectantes los virus?

Hay dos tipos principales de virus. Estos son virus envueltos y virus desnudos. Todos los virus contienen material genético (ADN o ARN) dentro de una capa de proteína básica. Si eso fuera todo lo que tiene un virus, sería un virus desnudo. Los virus envueltos tienen una capa adicional (cubierta) alrededor de la cubierta de proteína. Esta es una capa de grasa que el virus recoge de la célula huésped.

Los virus recubiertos con desinfectantes generalmente son fáciles de desactivar. Cualquier cosa que rompa la capa de lípidos evitará que el virus regrese a la célula huésped. La mayoría de los desinfectantes serán muy eficaces contra los virus encapsulados. Afortunadamente, Covid-19 es un virus envuelto. La estructura del caparazón del virus es muy similar a una pompa de jabón. Cuando la pompa de jabón se seca, se rompe. Hasta cierto punto, esto es lo mismo que con los virus envueltos.

Así que bien podría preguntarse, ¿por qué esto desactiva el virus? La envoltura del virus se usa para ingresar a la célula huésped. La mejor manera de explicar esto nuevamente es con una pompa de jabón. Si tienes una pompa de jabón en cada mano y las juntas, una vez que la tocas, se convierte en una. Este es un proceso similar que ocurre con el virus envolvente y la célula huésped. Entonces, si la envoltura del virus se rompe, el virus no podrá llegar a la célula huésped, y si no puede llegar a la célula huésped, ¡no puede causar la enfermedad!

Por otro lado, los virus desnudos son altamente resistentes a los desinfectantes y muy pocos productos pueden inactivar estos virus de manera efectiva. Se desconocen los mecanismos exactos de cuán inactivos son los desinfectantes para los virus desnudos, pero deben ser algún tipo de inactivación del receptor del virus.

antiséptico. Haber de imagen: Maridav / Shutterstock.com

¿Cómo ha aumentado la pandemia Covid-19 el uso de desinfectantes con tanta frecuencia?

El uso de desinfectantes para manos para prevenir la infección por COVID-19 ha aumentado dramáticamente en todo el mundo. Dondequiera que vaya, alguien está tratando de rociar algo en sus manos. A menudo se encuentra en botellas de spray sin marcar y no tiene idea de lo que hay en la botella de spray. El alcohol es el desinfectante de manos preferido (no depende de la eficacia), pero una de las mayores preocupaciones es que mucha gente piensa que si un poco es bueno, más es mejor. El alcohol no debe usarse con una dilución superior al 70%.

Si se utilizan niveles más altos de alcohol, se evapora demasiado rápido y no hay suficiente tiempo de contacto para inactivar eficazmente el virus. También hay productos a los que se les han añadido niveles muy bajos de otros desinfectantes. Estos niveles son tan bajos que estarán por debajo de la concentración inhibitoria mínima de antimicrobianos, y el uso prolongado de estos productos por debajo del nivel de MIC conducirá a una mayor resistencia.

¿Puede describir cómo realizó su investigación más reciente sobre bacterias y desinfectantes?

Mi equipo de investigación ha estado trabajando en varios aspectos de eficacia y resistencia a los desinfectantes durante algún tiempo y actualmente tenemos varios proyectos en curso. Recientemente identificamos una cepa de A. Serratia Tipos de bacterias. Esta cepa fue más resistente a muchos desinfectantes diferentes que la cepa de referencia. Esta gran diferencia en los niveles de sensibilidad nos permitió investigar varios posibles mecanismos de búsqueda y también buscar nuevos mecanismos de resistencia potenciales.

La Sra. Samantha McCarley realizó la secuenciación completa del genoma de la cepa altamente resistente e identificó un mayor número de genes nuevos en la cepa altamente resistente en comparación con las cepas de referencia ATCC. Ahora está trabajando en el análisis del transcriptoma para explorar qué genes se expresan cuando las bacterias encuentran altos niveles de desinfectantes en el medio ambiente.

El Sr. Gunther Staats está estudiando actualmente las bombas de flujo que se han encontrado en cepas altamente resistentes, y está estudiando si estas bombas de flujo modulan la química del desinfectante que están bombeando o si son solo un proceso de bombeo mecánico.

Bernadette Peltier metabolizó desinfectantes con la cepa altamente resistente y descubrió que las bacterias pueden crecer en el desinfectante cuando esta es la única fuente de carbono. Desde entonces, la Sra. Pelter nos ha llevado a nuestro proyecto tratando de expresar una proteína de pico para la variante sudafricana de COVID-19 (en coautoría con el Dr. Boucher).

La Sra. Boden van der Walt está investigando el papel que juegan los plásmidos en el alto nivel de resistencia y si estos plásmidos son transferibles.

¿Cree que su investigación nos ayudará a comprender mejor la resistencia a los antibióticos?

Nuestro objetivo es comprender los mecanismos de la resistencia a los antisépticos y no nos centramos mucho en la resistencia a los antibióticos. La resistencia a los antibióticos es un área bien estudiada. Existen mecanismos de resistencia comunes entre los antibióticos y los desinfectantes y estamos investigando cómo estos mecanismos aumentan la resistencia a los antisépticos.

En el pasado, hemos estudiado varias opciones para controlar enfermedades bacterianas en la era posterior a los antibióticos, como la terapia con fagos y el desarrollo mejorado de vacunas, y concluimos que la mejor opción en la producción animal es la bioseguridad mejorada. El desarrollo de resistencia a los desinfectantes tendría un impacto negativo en esto y, por lo tanto, un efecto negativo en la producción animal.

Resistencia antibiótica. Haber de imagen: Kateryna Kon / Shutterstock.com

¿Qué consejo le daría a las personas que usan desinfectantes para manos y desinfectantes para manos?

Las personas deben asegurarse de usar solo buenos desinfectantes y desinfectantes para manos que estén respaldados por datos científicos válidos y es mejor registrarlos. Las personas también deben asegurarse de seguir de cerca las instrucciones de uso.

Hacer un producto más diluido que el uso recomendado puede tener consecuencias nefastas para el desarrollo de resistencia a estos antisépticos y, dado que muchos de los mecanismos están relacionados, esto también aumenta los niveles de resistencia a los antibióticos.

¿Cuáles son los próximos pasos en su búsqueda?

Actualmente tenemos un puñado de proyectos relacionados con el trabajo de limpieza y actualmente estamos en ejecución y, dependiendo de los resultados de los proyectos actuales, se definirán los próximos pasos.

¿Dónde pueden los lectores obtener más información?

El mejor lugar para encontrar información es el sitio Researchgate donde se pueden encontrar todas las publicaciones revisadas por pares y la mayoría de ellas se pueden descargar. Mi enlace de Researchgate es: https://www.researchgate.net/profile/Robert_Bragg3

Del profesor Robert Bragg

El profesor Robert Bragg tiene una licenciatura en ciencias. Recibió su BA en Microbiología y Zoología en diciembre de 1981, seguido de su BA (Hons) en Microbiología obtenido en diciembre de 1982 y MA. Licenciado en 1989, todos de la Universidad de Witwatersrand obtuvieron un doctorado. De la Universidad de Pretoria en mayo de 1996.

El profesor Bragg trabajó en el Instituto de Investigación Veterinaria en Understepoort de 1990 a 1998, donde trabajó en enfermedades de los peces (bacterianas y virales). En 1998, se trasladó a la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Pretoria, donde trabajó en diversas enfermedades de las aves de corral, pero principalmente en resfriados infecciosos con un enfoque predominante en el desarrollo de vacunas.

En 1998, se trasladó a la Free State University, donde todavía trabaja. Fue miembro del Subcomité del Comité Asesor de la Ley de OGM (Ley 15 de 1997) a junio de 2008.

Sus responsabilidades educativas actuales incluyen:

• MCBP 3724: Patógenos e inmunología (3^{Investigación y desarrollo} Público)
• MCBD 6824: (Bacteriología) ecología y clasificación bacteriana. (Honores)
• MCBD 6824: (Virología) Ecología y clasificación de virus. (Honores)
• DIM 607: Salud Pública – Máster en gestión de desastres
• DIM 608: Guerra biológica – Máster en gestión de desastres