Los microbios urbanos sobreviven gracias a los productos desinfectantes
Un nuevo estudio advierte de que los microbios de nuestras ciudades están evolucionando para resistir a los mismos productos de limpieza que utilizamos para eliminarlos.
Por Enrique Coperías
La preocupación sobre si los productos de limpieza están contribuyendo a la resistencia de los microbios es un tema de creciente interés en la comunidad científica. Muchos de estos productos contienen antibacterianos y antimicrobianos, como el triclosán y el cloruro de benzalconio. El uso excesivo de estos ingredientes puede llevar a que algunos microbios desarrollen resistencia, similar a lo que ocurre con los antibióticos en medicina.
Investigaciones han mostrado que el uso indiscriminado de productos antibacterianos puede aumentar la resistencia en ciertas cepas de bacterias. Por ejemplo, un estudio de 2019 indicó que las bacterias en entornos donde se utilizan frecuentemente productos antimicrobianos tienden a mostrar un aumento en la resistencia a los antibióticos.
El uso de productos de limpieza agresivos también puede afectar la microbiota natural de superficies y del cuerpo humano. Esto puede alterar el equilibrio de microorganismos y permitir que algunas cepas resistentes prosperen. Es por ello que muchas organizaciones de la salud, como los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) estadounidense y la Organización Mundial de la Salud (OMS), recomiendan el uso prudente de productos de limpieza y desinfectantes, sugiriendo su uso solo cuando sea necesario para reducir el riesgo de enfermedades infecciosas.
Ahora bien, después de la reciente pandemia de covid-19, el uso de productos desinfectantes ha aumentado de forma considerable —preocupante, para algunos extertos—, pero ¿están dando resultados nuestros esfuerzos por crear entornos urbanos estériles?
Un cambio en la composición de los microorganismos
Un nuevo estudio publicado en la revista Microbiome ha identificado nuevas cepas de microbios que se han adaptado para utilizar los recursos limitados disponibles en las ciudades, y ha demostrado que nuestro comportamiento cotidiano está cambiando la composición de los microorganismos en los entornos interiores.
«Los entornos edificados ofrecen condiciones distintas que los diferencian de los hábitats naturales y artificiales», afirma el doctor Xinzhao Tong, profesor de la Universidad Xi'an Jiaotong-Liverpool (XJTLU), en China, y autor principal del estudio.
En palabras del doctor Tong, «las áreas con muchos edificios tienen bajos niveles de nutrientes tradicionales y recursos esenciales que los microbios necesitan para sobrevivir, por lo que estos entornos construidos tienen un microbioma único».
No hay que olvidar que, en ciencias sociales, el término ambiente construido se refiere a los espacios que han sido alterados por la acción humana, los cuales sirven de contexto para las actividades cotidianas. Estos espacios pueden variar en escala, abarcando desde edificios y parques hasta vecindarios y ciudades enteras.
“El uso de productos de limpieza y otros productos manufacturados crea un entorno único que ejerce presiones selectivas sobre los microbios, a los que deben adaptarse, si no quieren desaparecer. Pero los mecanismos por los cuales los microorganismos se adaptan y sobreviven en entornos construidos son poco conocidos.”
Los investigadores implicados en la investigación recogieron 738 muestras de diversos entornos construidos, como metros, residencias, instalaciones públicas, muelles y piel humana en la ciudad de Hong Kong. A continuación utilizaron la secuenciación metagenómica de escopeta para analizar el contenido genómico de los microbios y comprender cómo se han adaptado a las difíciles condiciones urbanas.
En genética, la secuenciación de escopeta o shotgun sequencing es un método empleado para secuenciar fragmentos de ADN de manera aleatoria. Su nombre proviene de la analogía con el patrón de dispersión casi aleatorio de los proyectiles disparados por una escopeta, lo que refleja la forma en que se generan y analizan múltiples fragmentos de ADN de forma simultánea.
Una bacteria de la Antártida de Hong Kong
Pues bien, el equipo identificó 363 cepas microbianas no identificadas previamente que viven en nuestra piel y en el entorno que nos rodea. Algunos de los genomas de estas cepas contenían genes para metabolizar productos manufacturados que se encuentran en las ciudades y utilizarlos como fuentes de carbono y energía.
Esto incluye el descubrimiento de una cepa de Candidatus del filo Eremiobacterota, de la que antes solo se tenía constancia en el suelo del desierto antártico.
El genoma de esta nueva cepa de Eremiobacterota le permite metabolizar los iones de amonio presentes en los productos de limpieza. La cepa también tiene genes para el alcohol y aldehído deshidrogenasas para descomponer el alcohol residual de los desinfectantes habituales.
«Los microbios que poseen capacidades mejoradas para utilizar recursos limitados y tolerar productos manufacturados, como desinfectantes y metales, superan a las cepas no resistentes, lo que favorece su supervivencia e incluso su evolución en entornos construidos. Podrían, por tanto, plantear riesgos para la salud si son patógenos», advierte el doctor Tong.
El Proyecto Microbioma Humano, que fue lanzado por los NIH en 2007, proporcionó la primera visión de la diversidad microbiana de los seres humanos sanos y ahora está explorando las posibles relaciones entre enfermedades humanas particulares y el microbioma. En el sentido de las agujas del reloj, desde arriba, a la izquierda: Estreptococo (Crédito: Tom Schmidt); biofilm microbiano, de especies mixtas, del cuerpo humano (crédito: A. Earl, Broad Institute/MIT); Bacilo (Crédito: Tom Schmid); y Malassezia lopophilis (Crédito: J.H, CDC).
El equipo identificó once cepas únicas de Micrococcus luteus no caracterizadas hasta entonces, normalmente no patógenas, pero capaces de causar infecciones oportunistas en individuos inmunodeprimidos.
"La cuestión de su adaptación a nuestro comportamiento se vuelve particularmente crítica en entornos clínicos, donde los hospitales sirven como puntos calientes para diversos agentes patógenos que causan infecciones adquiridas en el hospital (HAI) —afirma el Dr. Tong. Y añade—: Las infecciones nosocomiales suponen una amenaza importante, especialmente en las unidades de cuidados intensivos, donde las tasas de mortalidad pueden alcanzar hasta el 30%",.
Un ejercicio de equilibrio
Los investigadores también caracterizaron dos nuevas cepas de Patescibacteria, conocidas como nanobacterias, ya que tienen genomas diminutos que no contienen muchos genes necesarios para producir sus propios recursos.
«Algunas cepas de Patescibacteria se consideran parásitas, ya que dependen de huéspedes bacterianos para obtener sus nutrientes. Sin embargo, en este estudio, los investigadores descubrieron que una de las cepas de nanobacterias, recuperada de la piel humana, contiene genes para la biosíntesis de carotenoides y ubiquinona —explica el doctor Tong en una nota de prensa de la universidad. Y añade—: Estos compuestos antioxidantes son vitales para los humanos, y normalmente los adquirimos, especialmente los carotenoides, a través de la dieta, lo que sugiere una posible relación mutualista entre las bacterias y nosotros como sus huéspedes».
Esta mejor comprensión de las funciones metabólicas microbianas en los entornos construidos ayuda a desarrollar estrategias para crear un ecosistema interior sano de microbios con los que podamos convivir.
El equipo investiga ahora la transmisión y evolución de la resistencia en microbios patógenos que pululan en las unidades de cuidados intensivos expuestas a prácticas de desinfección estrictas y extensas. Esperan mejorar las prácticas de control de infecciones y aumentar la seguridad de los entornos clínicos para el personal sanitario y los pacientes. ▪️
Información facilitada por la Universidad Xi'an Jiaotong-Liverpool
Fuente: Tong, X., Luo, D., Leung, M.H.Y. et al. Diverse and specialized metabolic capabilities of microbes in oligotrophic built environments. Microbiome (2024). DOI: https://doi.org/10.1186/s40168-024-01926-6
