Introducción.
En esta investigación veremos que es la resistencia microbiana y cómo se relaciona con el cambio que se realiza cada año de la vacuna de la gripe estacional o influenza; así como con la resistencia de las plagas al uso de pesticidas.
También explicaremos cual es el papel de las instituciones nacionales e internacionales encargadas de realizar investigación biotecnológica; para ello compartiré un ejemplo de cada una, compara el objetivo y fuente de financiamiento de ambas.
El principio del descubrimiento en donde empieza la historia de los antibióticos o mejor aún de los quimioterápicos es un poco difícil de definir. Pero podemos citar que, en los primeros años del siglo XX, fue cuando Paul Ehrlich anuncio la eficacia del salvarsán para el tratamiento de la sífilis, muchos pensaron que la lucha contra las enfermedades infecciosas había sido ganada. Lo promisorio de este hallazgo no sirvió como estimulante de la investigación y el descubrimiento ya que en el año de 1914 estalla la primera guerra y, durante seis largos años, las urgencias impiden que se piense en desarrollos futuros. Después de 1920, nuevamente se inicia el proceso creador y surgen novedades en el terreno de los protozoodicidas como la etebrina para el tratamiento en el paludismo y de la tripatsamida para el combate de la enfermedad del sueño.
Los antimicrobianos son sustancias que se obtienen por síntesis o naturalmente a partir de los cultivos de microorganismos. Mediante modificaciones de la estructura química de un agente obtenido naturalmente, es posible producir agentes semisintéticos.
Los agentes del grupo de los colorantes fueron los primeros agentes sintéticos utilizados. En virtud de evoluciones posteriores, estos agentes dieron origen a las sulfamidas. Algunos agentes inicialmente naturales como el cloranfenicol fueron sintetizados más tarde, y ello permitió abaratar considerablemente sus costos de producción. Otros agentes sintéticos de uso frecuente en la actualidad son los nitrofuranos y las quinolonas.
El primer antibiótico natural fue la penicilina, que es el ejemplo excluyente, al representar el primer escalón de un grupo enorme de drogas de gran actividad y uso extendido y el inicio de una nueva etapa en la historia de la humanidad. A partir de la molécula de la penicilina se semisintetizaron muchos otros agentes, en la búsqueda de mejorar ciertas características que parecían deficitarias del antibiótico original. Así aparecieron las penicilinas ácido-resistentes, que se pueden administrar oralmente sin ser inactivadas por el ácido gástrico de los animales monogástricos y del hombre, como la penicilina V. También aparecieron las penicilinas penicilinasa resistentes, con capacidad de resistir el ataque de bacterias resistentes, productoras de enzimas que pueden inactivar la molécula madre, como es el caso de cloxacilina y meticilina.
Vacunas, pesticida y antibióticos. Usos y abusos
la resistencia microbiana y cómo se relaciona con el cambio que se realiza cada año de la vacuna de la gripe estacional o influenza; así como con la resistencia de las plagas al uso de pesticidas.
Explica el papel de las instituciones nacionales e internacionales encargadas de realizar investigación biotecnológica; para ello comparte un ejemplo de cada una, compara el objetivo y fuente de financiamiento de ambas.
Los antimicrobianos son sustancias que se obtienen por síntesis o naturalmente a partir de los cultivos de microorganismos. Mediante modificaciones de la estructura química de un agente obtenido naturalmente, es posible producir agentes semisintéticos. Los agentes del grupo de los colorantes fueron los primeros agentes sintéticos utilizados. En virtud de evoluciones posteriores, estos agentes dieron origen a las sulfamidas. Algunos agentes inicialmente naturales como el cloranfenicol fueron sintetizados más tarde, y ello permitió abaratar considerablemente sus costos de producción. Otros agentes sintéticos de uso frecuente en la actualidad son los nitrofuranos y las quinolonas.
El primer antibiótico natural fue la penicilina, que es el ejemplo excluyente, al representar el primer escalón de un grupo enorme de drogas de gran actividad y uso extendido y el inicio de una nueva etapa en la historia de la humanidad. A partir de la molécula de la penicilina se semisintetizaron muchos otros agentes, en la búsqueda de mejorar ciertas características que parecían deficitarias del antibiótico original. Así aparecieron las penicilinas ácido-resistentes, que se pueden administrar oralmente sin ser inactivadas por el ácido gástrico de los animales monogástricos y del hombre, como la penicilina V.
También aparecieron las penicilinas penicilinasa resistentes, con capacidad de resistir el ataque de bacterias resistentes, productoras de enzimas que pueden inactivar la molécula madre, como es el caso de cloxacilina y meticilina.
¿Qué es la resistencia microbiana?
De acuerdo con Elliot TS (de la University Hospital Birmingham NHS Trust, Reino Unido), la rapidez con que surgen los microorganismos multirresistentes no es igual a la velocidad con que surgen los nuevos antibióticos, por tanto, se concibe que pronto no habrá nuevos de estos agentes para tratar con sepsis graves.
Se entiende por resistencia microbiana al mecanismo mediante el cual la bacteria puede disminuir la acción de los agentes antimicrobianos.
Desde el punto de vista clínico se considera que una bacteria es sensible a un antibacteriano cuando la concentración de este en el lugar de la infección es al menos cuatro veces superior a la concentración inhibitoria mínima (CIM). Una concentración por debajo de la CIM califica a la bacteria como resistente y los valores intermedios como de moderadamente sensibles. Los conceptos de sensibilidad y de resistencia son absolutamente relativos y dependen tanto del valor de la localización de la infección como de la dosis y vías de administración del antibiótico.
Existen dos tipos de resistencia microbiana.
Natural o intrínseca. Es una propiedad especifica de las bacterias y su aparición es anterior al uso de los antibióticos, como lo demuestra al aislamiento de bacterias resistentes a los antimicrobianos, el cual tiene una edad estimada de 2000 años encontradas en las profundidades de los glaciares de las regiones árticas de Canadá. Siendo ademas que los microorganismos que producen antibióticos son por definición resistentes.
En el caso de la resistencia natural todas las bacterias de la misma especie son resistentes a algunas familias de antibióticos y eso les permiten tener ventajas competitivas con respecto a otras cepas y pueden sobrevivir en caso de que se emplee ese antibiótico.
Adquirida. Esta constituye un problema en la clínica, se detectan pruebas de sensibilidad y se pone de manifiesto en los fracasos terapéuticos en un paciente infectado con cepas de un microrganismo en otros tiempos sensibles.
La aparición de la resistencia en una bacteria se produce a través de mutaciones (cambios en la secuencia de bases de cromosoma) y por la transmisión de materia genético extracromosómico procedente de otras bacterias. En el caso de la resistencia a través de mutaciones, la resistencia se transmite de forma vertical de generación en generación. En el caso de resistencia por la transmisión de material genético, es por la transferencia de genes se realiza horizontalmente a través de plásmidos u otro material genético movible como integrones y transposones; esto último no solo permite la transmisión a otras generaciones, sino también a otras especies bacterianas. De esta forma una bacteria puede adquirir la resistencia a uno o varios antibióticos sin necesidad de haber estado en contacto con estos.
Causas de la crisis de resistencia al antibiótico.
Sobreuso.
Desde 1945, Sir Alexander Fleming dio la voz de alarma sobre el uso excesivo de antibióticos cuando advirtió que “el público exigirá [la droga y]…entonces comenzará una era…de abusos”. El uso excesivo de los antibióticos impulsa de manera dimensional la evolución a la resistencia. Los estudios epidemiológicos han demostrado que hay una relación directa entre el consumo de antibióticos y la aparición desaminación de cepas de bacterias resistentes. En las bacterias, los genes se pueden heredar de parientes o se pueden adquirir a partir de los elementos genéticos móviles y no móviles como los plásmidos. Esta transferencia horizontal de genes (HGT) puede permitir la transferencia de resistencia a antibióticos entre diferentes especies de bacteria.
La resistencia también puede ocurrir espontáneamente a través de la mutación. Los antibióticos eliminan a los competidores sensibles a las drogas, dejando atrás bacterias resistentes para reproducirse como resultado de la selección natural. A pesar de las advertencias sobre el uso excesivo, los antibióticos se recetan en exceso en todo el mundo
La resistencia antimicrobiana en países como México, resulta apremiante como otras enfermedades prioritarias tales como la malaria, la tuberculosis, el cáncer o el VIH. Algunos de los factores que se deben de tomar en cuenta en este grave problema de salud pública en México es: la ausencia de un cuerpo que regule y controle de manera eficaz el uso y la venta de los antimicrobianos (aunque a la fecha se requiere una receta médica para su compra no está regulada de manera eficaz), también debemos de tomar en cuenta la prescripción inadecuada (dado que esto genera resistencia a los antibióticos por parte de las bacterias) y la automedicación con estos medicamentos (dado que la mayoría de la población mexicana desconoce cuál es el antibiótico adecuado para el tipo de bacteria o enfermedad que padece); también la escasa información que se encuentra a disposición sobre la resistencia antimicrobiana (incluyendo los reportes errados y poco confiables de identificación y susceptibilidad bacteriana).
Cómo se relaciona la resistencia microbiana con el cambio de la vacuna de la gripe estacional o influenza cada año
El virus de la influenza muta de manera constante, lo puede hacer de una temporada a otra, e incluso puede llegar a hacerlo dentro de una misma temporada de influenza. A medida que este virus se reproduce (es decir, se copia a sí mismo) su composición genética puede cambia de tal manera que es posible que el virus se haga resistente a uno o más medicamentos antivirales que se puedan utilizar para tratar o prevenir la influenza. Este virus se puede volver resistente a los medicamentos antivirales de una manera espontánea o hacerlo durante el transcurso del tratamiento con antivirales.
La resistencia a los medicamentos hace que varíen en su capacidad de transmitirse de una persona a otra.
Los CDC (EN México es InDRE (Instituto de Diagnóstico y Referencia Epidemiológicos)) recolectan de manera regula virus de la influenza a través de una vigilancia tanto nacional como internacional y los analiza de manera exhaustiva para saber a cuál es el medicamento adecuado para su uso, estos son aprobados por la FDA (en Estados Unidos) y la COFEPRIS (en México). En las pruebas de resistencia antiviral involucra a varios exámenes de laboratorio, incluido un ensayo funcional especifico, el ensayo sobre inhibidores de la neuraminidasa (NI) y las técnicas moleculares (secuenciación y pirosecuenciación) para buscar cambios genéticos relacionaros con la resistencia antiviral.
Es por demás decir que los avances tanto por el INDRE (Instituto de Diagnostico y Referencia Epidemiológicos) y la COFEPRIS (Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios) distan mucho de tener la infraestructura que poseen tanto el CDC y la FDA en Estados Unidos.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) hace varias recomendaciones para contribuir a frenar la resistencia a los antibióticos
Para los hogares:
Utilizar los antibióticos únicamente cuando los haya prescrito un médico
Completar el tratamiento prescrito, aunque ya se sienta mejor
No dar los antibióticos sobrantes del tratamiento a otras personas ni reutilizarlos
Recordar que los antibióticos no deben utilizarse para tratar gripas o resfriados
Para los profesionales de la salud:
Mejorar la prevención y el control de las infecciones
Prescribir y dispensar antibióticos sólo cuando sean verdaderamente necesarios
Prescribir y dispensar los antibióticos adecuados para cada enfermedad
Para los planificadores de políticas:
Reforzar el seguimiento de la resistencia y la capacidad de laboratorio
Regular y fomentar el uso apropiado de los medicamentos
Fomentar la innovación y la investigación y desarrollo de nuevos antibióticos
Promover la cooperación y el intercambio de información entre todas las partes interesadas.
La resistencia de las plagas al uso de pesticidas.
Tanto en el mundo desarrollado como en desarrollo, los antibióticos son ampliamente utilizados como suplementos de crecimiento en el ganado. Se estima que el 80% de los antibióticos vendidos en México. Se usan en animales, principalmente para promover el crecimiento y prevenir la infección. Se dice que el tratamiento del ganado con antimicrobianos mejora la salud general de los animales, lo que produce mayores rendimientos y un producto de mayor calidad.
Los antibióticos utilizados en el ganado son ingeridos por los humanos cuando consumen alimentos. La transferencia de bacterias resistentes a los humanos por los animales de granja se observó por primera vez hace más de 35 años, cuando se encontraron altas tasas de resistencia a los antibióticos en la flora intestinal de los animales de granja y los agricultores. Más recientemente, los métodos de detección molecular han demostrado que las bacterias resistentes en los animales de granja llegan a los consumidores a través de productos cárnicos. Esto ocurre a través de la siguiente secuencia de eventos:
1) el uso de antibióticos en animales productores de alimentos mata o suprime las bacterias susceptibles, permitiendo que las bacterias resistentes a los antibióticos prosperen;
2) las bacterias resistentes se transmiten a los humanos a través del suministro de alimentos;
3) estas bacterias pueden causar infecciones en humanos que pueden llevar a consecuencias adversas para la salud.
El uso agrícola de antibióticos también afecta el microbioma ambiental. Hasta el 90% de los antibióticos administrados al ganado se excretan en la orina y las heces, luego se dispersan ampliamente a través de fertilizantes, aguas subterráneas y escorrentías superficiales. Además, las tetraciclinas y la estreptomicina se pulverizan en los árboles frutales para actuar como pesticidas en el oeste y el sur de México. Aunque esta aplicación representa una proporción mucho menor del uso general de antibióticos, la dispersión geográfica resultante puede ser considerable. Esta práctica también contribuye a la exposición de microorganismos en el medio ambiente a agentes inhibidores del crecimiento, alterando la ecología ambiental al aumentar la proporción de microorganismos resistentes frente a microorganismos susceptibles.
Los productos antibacterianos vendidos con fines higiénicos o de limpieza también pueden contribuir a este problema, ya que pueden limitar el desarrollo de inmunidades a los antígenos del medio ambiente tanto en niños como en adultos. En consecuencia, la versatilidad del sistema inmune puede verse comprometida, posiblemente aumentando la morbilidad y la mortalidad debido a infecciones que normalmente no serían virulentas.
En la concepción de la agricultura moderna, los plaguicidas son el arma más violenta, efectiva e importante contra infestaciones agudas de las plagas; estos productos son fáciles de almacenar, transportar y aplicar. Sin embargo, el uso de estos compuestos químicos en la agricultura está directamente vinculado con costas apreciables. Aunque en muchos casos se afirma que los beneficios directos de los plaguicidas pesan más que las desventajas, es necesario reevaluar la situación actual y sus posibles implicaciones futuras. La estrategia de combatir a la plaga con el uso unilateral de armas químicas es, desde su concepción, una estrategia equivocada, dado que los insectos son los más adaptables y los más prolíficos. Estos rasgos hacer que ellos sean capaces de resistir a largo plazo un producto químico.
La estrategia química, además de ser inadecuada para combatir las plagas, es peligrosa. Por principio, significa una amenaza para toda persona que tiene contacto directo con tales compuestos, tanto en una fábrica como en el campo. Se trata de materiales muy tóxicos. Dicha estrategia implica también un peligro para la saciedad en términos de la contaminación del agua, el aire y el suelo y de no pocos alimentos que contienen residuos de agroquímicos. Además, en muchos sentidos, el uso del plaguicida no resulta costeable si se consideran otras posibilidades para solucionar ciertos problemas de la agricultura. Por eso, la alternativa tajante entre el uso de plaguicidas o la pérdida de la cosecha es sólo parte de la estrategia comercial de quienes los fabrican y venden.
Conclusiones.
El uso indiscriminado de antibióticos y plaguicidas ha provocado gran inquietud en el mundo científico por la creciente resistencia que tienen en la actualidad los microorganismos.
Es de común opinión del mundo científico que estamos ante un grave problema de salud pública y que es una serie amenaza para cualquier sistema sanitario, dado a la creciente generación de las bacterias multirresistentes.
Por consiguiente, el uso de los plaguicidas desencadena una seria de problemas que podemos enumerar, siendo unos cuantos los siguientes:
1. Genera una resistencia genética
2. Provoca alteraciones en el ecosistema
3. La aparición de nuevas plagas
4. Acumulación en la cadena trófica
5. Genera riesgos para la salud humana
Estos son solo unos cuantos de los cuales podemos enumerar.
En la actualidad existen instituciones tanto naciones como internacionales para realizar investigaciones biotecnológicas en donde se llevan a cabo investigaciones en numerosas áreas tanto científicas como tecnológicas las cuales permiten mejorar el nivel de vida e impulsar el desarrollo a nivel mundial una de ella es La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).
En México también contamos con organizaciones que aportan avances en la rama de la biotecnología, como el Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV) y El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)
Referencias
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