La resistencia a los antibióticos representa una de las amenazas más graves para la salud mundial. Una vía principal de propagación es el intercambio de material genético entre bacterias, especialmente a través de plásmidos, moléculas de ADN que confieren nuevas capacidades, como la resistencia a antibióticos. Hasta ahora, la investigación se había centrado principalmente en la transferencia dentro de una misma colonia, dejando menos explorado lo que sucede entre comunidades bacterianas diferentes que entran en contacto físico.
Una investigación publicada en la revista científica mSystems, liderada por investigadores del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC), ha ilustrado este proceso. El equipo situó colonias de Stutzerimonas stutzeri (portadoras de genes de resistencia) y Escherichia coli (sin estos genes) en una placa de laboratorio. Al colisionar, se observó la transferencia de genes de resistencia de la primera a la segunda.
"Siempre pensamos en factores biológicos para explicar la problemática de la resistencia bacteriana a los antibióticos, pero algo tan elemental como la distribución espacial de los organismos tiene un papel clave en la propagación de la resistencia", explica Josep Ramoneda, investigador principal del estudio, vinculado en el momento de la investigación al Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas (Eawag) y actualmente en el CEAB-CSIC.
El experimento ha evidenciado que la cantidad de genes de resistencia transferidos depende de la distancia inicial entre las comunidades. Cuanto antes entran en contacto, mayor es la transmisión, ya que las bacterias portadoras son más numerosas. La distribución interna de las células también es determinante: una mayor mezcla entre bacterias portadoras y no portadoras aumenta las oportunidades de intercambio genético.
"No basta con saber qué bacterias están presentes o qué genes de resistencia transportan. Hay que entender cómo están organizadas en el espacio, porque esta organización condiciona fuertemente la propagación", señala Ramoneda.
A partir de estos resultados, se ha desarrollado un modelo computacional que simula el crecimiento, la dinámica genética y la colisión de comunidades bacterianas. Este modelo permite predecir las condiciones óptimas para la propagación de la resistencia, conectando procesos individuales con la organización de comunidades microbianas enteras.
Las conclusiones de este trabajo podrían mejorar la predicción y el control de la propagación de resistencias en diversos entornos, como dispositivos médicos, heridas crónicas, placa dental, tuberías y sistemas de tratamiento de aguas. Conocer cómo la distancia y la organización influyen en la transmisión podría ayudar a diseñar superficies que dificulten la conexión de colonias o a identificar puntos de riesgo para la diseminación de genes de resistencia.
