¿Qué es el 'apocalipsis de los antibióticos' y se puede evitar?

Se avecinan muchos apocalipsis en estos días. Un apocalipsis climático. Un apocalipsis laboral. Una IA impulsada Terminator Apocalipsis estilo ciberguerra. Pero es el apocalipsis de los antibióticos, la posible obsolescencia de lo que ha sido una de las armas más efectivas de la humanidad en la guerra prehistórica contra la enfermedad, lo que parece el más asombrosamente extremo en su lenguaje: nos dirigimos hacia la próxima plaga negra, dicen. . Millones de muertos, sociedad moderna en ruinas.



El gran problema es la resistencia desarrollada. Para los investigadores biológicos de alto nivel, personas con presupuestos y equipos de alta tecnología al alcance de la mano, resulta que no es tan difícil encontrar una contramedida molecular en la mayoría de los casos. Los ciclos de vida son delicados casi por definición, y al aplicar el método científico nos hemos vuelto muy buenos para encontrar y explotar tales debilidades donde sea necesario.

El problema no es que no tengamos drogas. Es que cada vez que los usamos, se vuelven un poco menos efectivos. Los científicos están publicando estudios sobre bacterias resistentes a nuestro ' último recurso 'Antibióticos, citando el aumento de muertes por bacterias resistentes a los medicamentos y llamando a la próxima ola de enfermedades resistentes un' tsunami silencioso ”Destinado a poner a prueba nuestro presunto dominio del planeta.



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La evolución es un dolor



Comencemos con una ligera desviación para discutir una anécdota instructiva sobre la evolución, aunque técnicamente tiene que ver con anti viral medicamentos, no antibióticos. La historia se refiere a uno de los primeros tratamientos probados para el VIH, llamado azidotimidina (AZT), que es básicamente el equivalente a la quimioterapia para el SIDA. El AZT es una versión parcialmente no funcional de la 'T' de los nucleótidos A, C, T y G del ADN, que sustituye a las T saludables y juega con la rápida producción en masa de nuevos genomas virales. Por supuesto, los tornillos AZT con cualquiera de los ADN sanos de la célula también funcionan, razón por la cual es tan horriblemente incómodo para el paciente.

Lo que encontraron los investigadores fue que este dolor era en vano, al menos cuando se usaba AZT por sí solo; aunque los niveles de marcadores circulantes se desplomaron en respuesta a la introducción del AZT, siempre se estabilizarían eventualmente y luego regresarían lentamente. Después de un tiempo, simplemente torturabas a una persona con un medicamento que ya no tenía ningún efecto. Pero, curiosamente, si se reintrodujera el AZT después de un período sin tratamiento, los niveles altos del paciente volverían a caer en picado: volvieron a ser sensibles al AZT.

antibióticos 2La pregunta de por qué este era el caso atormentó a los investigadores durante algún tiempo. Resulta que las enzimas virales que toman las A, C, T y G libres y las agregan a una cadena de ADN en crecimiento solo necesitan una pequeña modificación química para ser incapaces de agarrar azidotimidina y, al mismo tiempo, tomar timidina saludable. Tan pronto como un genoma viral produjo al azar una enzima mutante de este tipo, la población de células podría volver a infectar rápidamente al huésped con la cepa resistente al AZT, libre de la competencia de otras cepas no resistentes.



Lo asombroso de esta historia es que esta pequeña modificación química, literalmente un solo grupo químico agregado a una sola enzima en un ciclo de vida viral complejo, fue suficiente para producir una selección notable. La razón por la que la sensibilidad al AZT regresa después de un tiempo es que las enzimas con protuberancias anti-AZT en ellas son ligeramente más costosas energéticamente para la célula de producir que las enzimas normales vulnerables al AZT. Cuando los médicos terminan el tratamiento con AZT, y ya no hay una ventaja de ser inmune, toma una cantidad de tiempo sorprendentemente corta para que las versiones más eficientes y libres de seguridad superen a sus hermanos resistentes y una vez más dominen la población viral.

Esta imagen revela la presencia de formas maduras de VIH.

Esta imagen revela la presencia de formas maduras de VIH.

Así de matizada puede llegar a ser la evolución intraorganismos. Una magnitud de cambio que puede tardar millones de años en desarrollarse en el medio de los genomas de mamíferos de orden superior, con su larga vida útil y su increíble interdependencia, puede desarrollarse rápidamente a través de genomas virales simples y de rápida renovación.

El punto de esta historia es que cuando luchas contra un enemigo en evolución, no puedes confiar en las victorias anteriores para continuar. Resulta que la mejor manera de usar AZT es con una comprensión completa de cómo funciona y cómo los robots genéticos que no piensan siempre responderán a él. Al hacerlo, podemos trabajar el AZT y los tratamientos derivados en regímenes más grandes, reduciendo el impacto negativo en los pacientes y minimizando la cantidad de selección ejercida sobre la evolución del VIH mismo. Podemos aprender a usar AZT de tal manera que en el proceso no socavemos el AZT y nuestra propia seguridad.



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Termine su ciclo de prescripción

Aunque evolucionan y responden a la selección, los virus técnicamente no están vivos. Verdaderas infecciones por especies invasoras, bacterias como es. coli o parásitos unicelulares como los que causan la malaria, a menudo son igualmente intratables. Pueden tener ciclos de vida mucho más complejos y penetrar en áreas del cuerpo con especies bacterianas saludables similares que no podemos arriesgarnos a matar como daño colateral.

La gran diferencia entre la resistencia a los medicamentos microbianos y la resistencia a los medicamentos virales es que los microbios son más grandes, más complejos y tardan mucho más en propagarse. Las tendencias evolutivas que vemos en un solo ser humano, en el caso del VIH y la azidotimidina, solo se pueden ver en la evolución bacteriana al observar poblaciones humanas completas, a lo largo del tiempo. No son los tratamientos individuales con AZT los que introducen la selección hacia la resistencia, sino las opciones de salud pública a nivel de la población y las respuestas a los brotes semi-regulares.

antibióticos 7Cuando tomamos un antibiótico, generalmente, estamos usando un medicamento imperfecto para simplemente vencer a una infección microbiana. No necesitamos matar el 100% de los microbios en un solo tratamiento; podemos lograr lo mismo al matar al 95% de ellos, una y otra vez.

Lo primero que le dirá su médico cuando le recete un antibiótico es lo siguiente: Termine su receta. La razón debería ser obvia, ya que cuanto más tiempo esté en un ciclo de antibióticos, es probable que los sobrevivientes restantes sean más resistentes. Es posible que estos sobrevivientes sean muy pocos para causar algún síntoma, lo que significa que usted comienza a sentirse mejor, lo que lleva al final del tratamiento. Muchas personas parecen pensar que deben conservar el resto en caso de que vuelvan a enfermarse.

antibióticos 6Y recuerde, la responsabilidad del uso responsable de los antibióticos recae tanto en los médicos como en los pacientes. En su búsqueda por satisfacer a todos los pacientes que se absortan en sí mismos, los médicos prescriben en exceso antibióticos de forma crónica para tratar infecciones que un cuerpo sano podría combatir fácilmente. La profesión médica ya está ajustando sus prácticas y se está volviendo mucho más insistente con sus instrucciones a los pacientes, por lo que eso debería ayudar a retrasar la transición a la llamada 'era post-antibióticos'.

Cuando los antibióticos están bien prescritos y todos terminan su ciclo, los resultados suelen ser sorprendentemente bueno . Conduce a la muerte de cepas levemente resistentes que, de otro modo, podrían haber sobrevivido y transmitido su solución parcial, para mejorar aún más en el futuro. Detiene la cadena de innovaciones evolutivas que hipotéticamente podrían tomar un resurgimiento anual común de una enfermedad y convertirlo en una crisis de salud pública en toda regla.

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Efectos de gran alcance

La perspectiva de microbios resistentes a los medicamentos tiene casi tanto que ver con la industria como con la medicina. Las granjas modernas son a menudo fábricas de reproducción casi literal de bacterias patógenas, y los animales solo pueden mantenerse vivos y sanos en tales condiciones con frecuentes inyecciones de antibióticos. A medida que esas inyecciones sean cada vez menos efectivas, las prácticas agrícolas tendrán que volverse menos eficientes, lo que significa que los precios subirán y la disponibilidad bajará. En el peor de los casos, también podríamos ver una reducción en la seguridad alimentaria a medida que los agricultores intentan tomar atajos y mantener viejos márgenes de beneficio.

Aún así, la ciencia moderna ofrece esperanza. Existen antibióticos completamente nuevos y altamente efectivos siendo descubierto. Más que eso, el diseño y la fabricación moleculares avanzan a pasos agigantados, lo que significa que el desarrollo de nuevos fármacos eficaces es cada vez más fácil. En cierto sentido, es casi seguro que el problema no es si tenemos la capacidad técnica para crear curas lo suficientemente rápido como para contrarrestar la evolución microbiana, sino si tenemos la capacidad de terminar, fabricar, pagar, distribuir y administrar esas curas ampliamente antes que ellos ' ya se ha hecho obsoleto. Es por eso que algunos ven la 'era posterior a los antibióticos' como un futuro distópico, estratificado por clases, donde su vulnerabilidad a la enfermedad podría ser dictada por su clase económica.

Recuerde que existen pasos reales que puede tomar como paciente y que existen razón para la esperanza la ciencia puede corregir y mejorar sus propias prácticas con la suficiente rapidez como para no darnos una idea del infierno que nuestros antepasados ​​se vieron obligados a vivir.

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