Publicado en 1º Bachiller, Anatomía Aplicada, El sistema inmunitario y las vacunas, Recursos

Así se propaga la resistencia a los antibióticos en el medioambiente

Los antibióticos están dejando de ser efectivos

Actualmente nos encontramos al borde de una crisis global porque los antibióticos están dejando de ser efectivos, poniendo así en riesgo una gran parte del desarrollo alcanzado por la medicina moderna.

De hecho, más del 70% de las bacterias patógenas que causan infecciones hospitalarias son resistentes a múltiples antibióticos, lo que hace que el tratamiento de tales infecciones sea altamente problemático. Además, se estima que en 2050, 10 millones de vidas humanas estarán en riesgo anualmente debido al aumento de la resistencia a los antibióticos si las soluciones no se encuentran a tiempo.

Los antibióticos son sustancias químicas que causan la muerte de las bacterias o, en su defecto, inhiben su crecimiento. Estas sustancias son producidas de forma natural por bacterias y hongos, principalmente por los que viven en el suelo.

En la naturaleza, los antibióticos cumplen diversos papeles ecológicos. Los microorganismos que los producen los utilizan como armas químicas para competir entre ellos y como moléculas de señalización para comunicarse químicamente y promover la coordinación entre diferentes individuos.

Desde mediados del siglo XX, estos compuestos se emplean, además, en medicina y veterinaria como herramienta terapéutica para el tratamiento de infecciones bacterianas. Junto con las vacunas, son uno de los desarrollos médicos que más ha contribuido a nuestra supervivencia y calidad de vida.

Por desgracia, en las últimas décadas su eficacia ha disminuido como consecuencia de su mala utilización y abuso. Ambas prácticas han provocado una creciente emergencia y diseminación de genes de resistencia a antibióticos o ARG (del inglés, antibiotic resistance genes) y, de forma concomitante, la aparición de bacterias resistentes a dichos antibióticos (las ARB).

Es importante enfatizar que, cuando suministramos un antibiótico para uso médico o veterinario, este solo se metaboliza parcialmente y, en consecuencia, gran parte del antibiótico administrado se excreta a través de la orina y las heces.

Así, los antibióticos y los productos de su degradación acaban en las plantas de depuración de aguas residuales urbanas, para posteriormente ser vertidos al medio ambiente a través del efluente de estas instalaciones. La aplicación de lodos de depuradora y enmiendas orgánicas de origen animal (como el estiércol y los purines) a suelos agrícolas también contribuye a la presencia de antibióticos, ARG y ARB en el entorno.

Una característica transmisible

Los genes de resistencia a antibióticos han permitido la convivencia ancestral entre antibióticos y bacterias, posibilitando que estas puedan sobrevivir en su presencia. Estos fragmentos de ADN se pueden transferir entre bacterias por dos vías bien diferenciadas:

  • Por una parte, mediante la transferencia de material genético desde bacterias parentales a bacterias hijas, en un proceso que se denomina transferencia vertical de genes.
  • Por otra parte, la transferencia horizontal de genes se produce cuando dos bacterias no emparentadas se transfieren material genético. Una de las mayores ventajas evolutivas de la transferencia horizontal es la adquisición rápida y eficaz, por parte de las bacterias receptoras, de genes que les permiten sobrevivir en ambientes hostiles.

La transferencia horizontal de genes entre bacterias puede darse, a su vez, mediante tres mecanismos.

  • En el proceso denominado transformación, las bacterias toman ADN directamente del medio que les rodea, incorporando así nuevos genes.
  • Los bacteriófagos o fagos (virus que infectan bacterias) pueden vehiculizar fragmentos del cromosoma bacteriano, incluyendo ARG, cuando durante la fase lítica pasan de una bacteria a otra. A este fenómeno se le denomina transducción.
  • A través de la conjugación, un plásmido conjugativo —molécula circular de ADN que contiene ARG y los genes que permiten su propagación— es transferido de una bacteria a otra mediante un proceso que requiere contacto directo entre ambas.

En este último caso, la bacteria receptora no sólo adquiere los ARG, sino que recibe todo el plásmido que los alberga. Esto le permite transferir ARG a otras bacterias, contribuyendo activamente a la diseminación de la resistencia a antibióticos entre bacterias.

Un problema de escala global

Los antibióticos liberados en el agua y los suelos ejercen una presión selectiva sobre las bacterias ambientales —las obliga a adquirir ARG para poder sobrevivir—, promoviendo la diseminación de genes de resistencia a antibióticos y con ello la proliferación de bacterias resistentes. Estos microorganismos pueden, a su vez, transmitir los ARG a través de plásmidos conjugativos u otros elementos genéticos móviles a otras bacterias, incluidas bacterias patógenas humanas.

Como consecuencia, cada vez son más frecuentes las infecciones por bacterias resistentes a antibióticos o peor, por bacterias multirresistentes (bacterias patógenas que han adquirido varios genes de resistencia).

Así se propaga la resistencia a los antibióticos en el medioambiente
Itziar Alkorta, Author provided (No reuse)

Desde la Universidad del País Vasco, junto con otros dos centros de investigación de la Comunidad Autónoma Vasca (Neiker y BC3 Basque Centre for Climate Change) hemos lanzado la iniciativa Joint Research Lab on Environmental Antibiotic Resistance para estudiar, monitorizar y desarrollar estrategias de actuación frente a este creciente problema.

Alcanzar una solución requiere de un enfoque multidisciplinar, que involucre, entre otros, a profesionales clínicos y del sector agroganadero, así como a expertos en evolución y medioambiente.

Muy probablemente, será necesaria la combinación de diferentes estrategias terapéuticas como la racionalización del uso de los antibióticos, la búsqueda de nuevos antibióticos y otras moléculas con capacidad antimicrobiana, el empleo de virus como alternativa a los antibióticos, el desarrollo de inhibidores de la conjugación y el trasplante de comunidades bacterianas que puedan competir con los patógenos.

Itziar Alkorta Calvo, Profesora del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular del Instituto Biofisika, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea y Carlos Garbisu, Jefe del Departamento de Conservación de Recursos Naturales

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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Publicado en 3º ESO, 3º op, El sistema inmunitario y las vacunas, Recursos, Salud y inmunidad

4. El sistema inmunitario y las vacunas

Historia

Científicos que han luchado contra las enfermedades Fleming, Ehrlich, Koch, Jenner, Pasteur

Estudio del sistema inmunitario

Apuntes:  Sistema inmunitarioFagocitosis defensivaReacción inmunitaria.

Actividades: Sopa de letras sobre la Inmunidad. Órganos linfoides.

Animaciones:

Ganglios linfáticos. Anticuerpos. Ver anticuerpos. Funciones de los anticuerpos.
Reacción inflamatoria. Historia de la vacuna de la viruela. Gripe.
Descubrimiento de la penicilina. Estudio de la eficacia de los antibióticos. Terapia génica.

 

El sistema linfático.
•Está constituido por ganglios linfáticos y vasos linfáticos por los que circula un líquido llamado linfa, que es un líquido incoloro formado por plasma y glóbulos blancos. Los capilares linfáticos se unen formando conductos cada vez de mayor diámetro llamados venas linfáticas que desembocan en las venas subclavias.

Ganglios linfáticos.
•Producción linfocitos
•Eliminación de restos celulares y partículas extrañas

Los vasos linfáticos son similares a las venas, pero son abiertos, de tal forma que puede entrar y salir el líquido extracelular, moviéndose gracias a la musculatura. Tiene válvulas para impedir el retroceso.

La circulación linfática

• Empieza en los capilares linfáticos que tienen un extremo ciego y que se unen para formar los vasos linfáticos. Su característica principal es que no son vasos cerrados, sino que los vasos linfáticos están abiertos y el líquido intersticial entra en ellos, pero no puede salir. Hay unas válvulas, unas compuertas, que impiden que refluya, que vuelva atrás. Así que sólo le queda ir hacia delante, hacia la sangre.
• Generalmente, la linfa fluye desde los tejidos linfáticos a los nódulos linfáticos (ganglios) y, finalmente, fluye hacia el conducto linfático derecho o al conducto torácico (el mayor vaso linfático del cuerpo). Estos vasos drenan en las venas subclavias izquierda y derecha respectivamente.
• ¿Cómo se mueve esta linfa? Al contraerse la musculatura, comprime los tejidos.

Anatomía.
• A lo largo de su trayecto, los vasos atraviesan los ganglios linfáticos, donde se producen los linfocitos, y acaban drenando la linfa en dos conductos principales:
• Los vasos que proceden de las vellosidades intestinales, son los vasos quilíferos, que desembocan en la cisterna de Pecquet, atravesando ganglios para terminar drenando la linfa en los dos grandes conductos.
• El conducto torácico, que drena la linfa de la parte izquierda de la cabeza, el cuello, tórax, extremidad superior izquierda, abdomen, pelvis, extremidades inferiores hasta el tronco venoso braquiocefálico izquierdo.
• El conducto linfático derecho, que drena la linfa de la parte derecha de la cabeza, el cuello, tórax, extremidad superior derecho, abdomen, pelvis, extremidades inferiores hasta el tronco venoso braquiocefálico derecho. Asi se devuelve la linfa a la circulación.

Función.
1. Se encarga de recoger el exceso de líquido que circula entre las células (líquido intersticial) para devolverlo a la sangre.
2. También recoge en el intestino los productos resultantes de la digestión de las grasas.
3. Sistema defensivo: nos protege frente a microorganismos y elimina células anormales ya que produce y adiestra linfocitos.

No puedo por menos, siempre que explico este tema, que explicarlo como si nuestras células estuvieran en piscinas, que como ocurre en invierno, irían acumulando sustancias extrañas a lo largo del invierno… En nuestro cuerpo, las células del organismo no pueden realizar intercambios de nutrientes y desechos directamente, por lo que necesitan un medio interno. En nuestro caso, está formados por:

-El líquido intersticial: que rodea a las células y del que captan los nutrientes y al que expulsan los desechos.

-La linfa, líquido que circula a través del sistema linfático.

Otros órganos implicados
El bazo ayuda al cuerpo a luchar contra las infecciones. El bazo contiene linfocitos y macrófagos, que matan y destruyen bacterias, tejido muerto y sustancias extrañas, eliminándolos del torrente sanguíneo cuando la sangre pasa a través del bazo. El bazo también ayuda a controlar la cantidad de sangre del organismo y destruye las células envejecidas y dañadas.

El timo. Madura y diferencia los linfocitos T. Es activo durante los periodos neonatales y preadolescentes. Posteriormente se transforma en tejido adiposo, aunque conserva parte de su función.

Después de leer la siguiente entrada, puedes repasar el linfático en el siguiente gráfico.

http://www.thinglink.com/card/990559466896228354

Recursos tic

Recursos Biosfera

Recursos Anaya

Recursos I.E.S. Poeta Claudio

Recursos Aula 2005

Viaje a la inmunidad

Proyecto: La curiosidad es saludable