Los aminoglucósidos son antibióticos eficaces contra una gran cantidad de bacterias como
Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa o Staphylococcus aureus. Pero hasta ahora, nadie sabía cómo lograban estos antibióticos penetrar en las bacterias.
Unos científicos del Instituto Pasteur, en colaboración con equipos del Inserm, del CNRS y de la Universidad de París Cité, acaban de demostrar que los aminoglucósidos utilizan los transportadores de azúcares para atravesar las membranas bacterianas. Más allá de este descubrimiento, lograron duplicar el número de transportadores en las bacterias
Escherichia coli, incluidas las más resistentes, aumentando así la tasa de penetración y la eficacia de los antibióticos.
Este descubrimiento fundamental, que debería dar lugar rápidamente a ensayos clínicos, se publicó el 5 de septiembre de 2025 en
Science Advances.
Imagen de ilustración Pixabay Para ser eficaces, los antibióticos deben necesariamente penetrar en el interior de las bacterias patógenas. Los aminoglucósidos, por ejemplo, logran atravesar eficazmente la doble membrana de la
Escherichia coli - una bacteria Gram negativa que puede causar infecciones urinarias, septicemias o endocarditis
(1) - antes de bloquear la síntesis de proteínas y provocar su muerte. Sin embargo, algunas bacterias
E. coli son resistentes. En 2019, estas últimas fueron responsables de 829,000 muertes en el mundo
(2).
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La cuestión del modo de transporte de los aminoglucósidos ha sido objeto de numerosos debates, una de las hipótesis era que los antibióticos se adherían a la pared bacteriana y la atravesaban de manera pasiva", relata Zeynep Baharoglu, autora principal de la publicación y directora de investigación en la Unidad de Plasticidad del Genoma Bacteriano del Instituto Pasteur. "
Pero, de manera fortuita, investigaciones fundamentales realizadas por nuestro equipo sobre el estrés de las bacterias frente a los antibióticos nos pusieron sobre una nueva pista."
En efecto, al estudiar el comportamiento de la bacteria
Vibrio cholerae, responsable del cólera, los investigadores notaron una correlación entre la eficacia de los aminoglucósidos y la presencia de transportadores de azúcares - unas "puertas de entrada" que permiten específicamente a la glucosa, sacarosa, fructosa, etc., penetrar en la bacteria para alimentarla de energía. Siguiendo su intuición, los investigadores decidieron entonces estudiar este modo de transporte en detalle en la
Escherichia coli. Y los resultados estuvieron a la altura de las expectativas.
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Observamos, especialmente gracias a la fluorescencia, que los aminoglucósidos penetraban en las bacterias E. coli de manera activa, utilizando las puertas de entrada empleadas por los diferentes glúcidos. Es la primera vez que se pone en evidencia este modo de transporte para los antibióticos", se alegra Zeynep Baharoglu.
Conociendo la plasticidad de los transportadores - cuya cantidad fluctúa según el tipo de azúcar presente en el medio -, los científicos aumentaron su cantidad con la esperanza de mejorar la permeabilidad de las bacterias a los antibióticos. Luego probaron 200 compuestos, tanto en muestras biológicas humanas contaminadas por
E. coli como en un modelo animal de infección urinaria, lo que permitió identificar un candidato particularmente eficaz.
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Resultó que la uridina(3) permite duplicar la cantidad global de transportadores de azúcar en las bacterias E. coli, con la consecuencia de multiplicar por diez su sensibilidad a los aminoglucósidos. Lo que también es muy interesante es que algunas bacterias resistentes e incluso multirresistentes vuelven a ser permeables y sensibles a los aminoglucósidos en presencia de uridina", señala Zeynep Baharoglu. Y se observan efectos similares en muchas bacterias.
Las esperanzas respecto a este descubrimiento son importantes. La administración de uridina podría de hecho permitir reducir las dosis de antibióticos a administrar, disminuyendo los riesgos de crear resistencias pero también de posibles efectos secundarios. Los aminoglucósidos, por ejemplo, pueden ser tóxicos a dosis altas para el oído interno o los riñones.
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Es un descubrimiento importante que podría cambiar las reglas del juego para esta clase de antibióticos al permitir su uso a menor concentración, y ampliar su uso a otras patologías como las endocarditis o los choques sépticos", espera Zeynep Baharoglu.
Otra perspectiva: "injertar" la uridina a diversos antibióticos para ayudarles a penetrar en bacterias, especialmente en bacterias resistentes.
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Hay que saber que la uridina ya se utiliza en clínica; su ausencia de toxicidad en el humano ya ha sido demostrada, lo que nos permitirá ganar tiempo para la síntesis de nuevas moléculas, hacer muy rápidamente ensayos clínicos y por lo tanto reducir los costes de puesta en el mercado", observa Didier Mazel, responsable de la Unidad de Plasticidad del Genoma Bacteriano del Instituto Pasteur. "
Estos trabajos también muestran hasta qué punto es importante hacer investigación fundamental. Sin ella, este descubrimiento, que podría desempeñar un papel importante en la estrategia de lucha contra la resistencia a los antibióticos, no habría tenido lugar."
En 2019, según la OMS, las bacterias resistentes a los antibióticos estuvieron implicadas en la muerte de más de 6 millones de personas
(4).
Notas:
(1) infección grave de la pared interna del corazón.
(2)
www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(21)02724-0/fulltext
(3) nucleósido que contiene un azúcar y entra en la composición del ARN.
(4)
www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance
Fuente: Inserm