¿Sabías que en este mismo momento hay una guerra invisible que se libra a diario en nuestro planeta? Una guerra en la que los combatientes son tan pequeños que no podemos verlos a simple vista, pero que tienen un gran impacto en nuestra salud y en el equilibrio ecológico. En esta guerra, los protagonistas son las bacterias y sus enemigos naturales: los bacteriófagos. Los bacteriófagos son los seres más mortíferos del mundo, capaces de matar a billones de bacterias cada día. Pero no te asustes, porque estos diminutos guerreros también pueden ser nuestros aliados en la lucha contra las infecciones. Además, tienen un aspecto peculiar que los hace parecer salidos de una película de ciencia ficción. ¿Quieres saber más sobre estos fascinantes organismos? Sigue leyendo y descubre todo lo que necesitas saber sobre los bacteriófagos.
Los bacteriófagos, cazadores especializados
Los bacteriófagos, también llamados fagos, son virus que infectan y destruyen exclusivamente a las bacterias. Su nombre significa literalmente “devoradores de bacterias”. Los fagos son tan antiguos como la vida misma, y se cree que surgieron hace unos 3.500 millones de años, poco después de las primeras células. Los fagos son organismos muy simples, formados por una cápsula proteica que contiene material genético (ADN o ARN) y unas fibras que les sirven para adherirse a las bacterias. Algunos fagos tienen también una cola que les ayuda a inyectar su material genético en el interior de las células. Los fagos tienen una forma geométrica muy característica, que les hace parecer naves espaciales o robots.
Estos microorganismos son los seres más abundantes del planeta, se estima que hay unos 10^31 fagos en la Tierra, lo que equivale a unos 100 millones de veces la masa de todos los humanos juntos. Los fagos se encuentran en todos los ambientes donde hay bacterias: el suelo, el agua, el aire e incluso dentro de nuestro cuerpo. De hecho, se calcula que tenemos unos 10^15 fagos en nuestro organismo, formando parte de nuestro microbioma. Los fagos juegan un papel importante en la regulación de las poblaciones bacterianas y en la diversidad genética de las mismas. Además, algunos fagos pueden protegernos de las bacterias dañinas que causan enfermedades.
La imperfección de los fagos y su dependencia de los anfitriones
A pesar de su éxito evolutivo, los fagos tienen una gran limitación: no pueden vivir por sí mismos. Los fagos dependen totalmente de las bacterias para sobrevivir y reproducirse. Los fagos no tienen metabolismo ni maquinaria celular propia, por lo que necesitan utilizar la de las bacterias para fabricar nuevas copias de sí mismos. Por eso se dice que los fagos están entre lo vivo y lo muerto, ya que solo están activos cuando infectan a una bacteria. Los fagos son muy específicos a la hora de elegir a sus víctimas, ya que solo pueden infectar a determinadas especies o cepas bacterianas. Esto se debe a que los fagos reconocen ciertos receptores en la superficie de las células que les permiten adherirse e introducir su material genético.
Cada tipo de fago tiene una afinidad diferente por cada tipo de bacteria, lo que determina su espectro de acción. El proceso de infección de las bacterias por parte de los fagos puede seguir dos vías principales: el ciclo lítico o el ciclo lisogénico. En el ciclo lítico, el fago inyecta su material genético en la bacteria y toma el control de su maquinaria celular para producir cientos o miles de nuevos fagos. Estos nuevos fagos rompen la pared celular de la bacteria y salen al exterior para infectar a otras células.
Este proceso suele durar unos minutos y provoca la muerte de la bacteria. En el ciclo lisogénico, el material genético del fago se integra en el de la bacteria y permanece latente durante un tiempo. La bacteria sigue funcionando con normalidad, pero puede transmitir el material genético del fago a sus descendientes. En algún momento, el material genético del fago puede activarse y pasar al ciclo lítico, provocando la destrucción de la bacteria y la liberación de nuevos fagos.
La era de los antibióticos y su declive
Durante mucho tiempo, los humanos hemos sufrido las consecuencias de las infecciones bacterianas, que han causado millones de muertes a lo largo de la historia. Sin embargo, todo cambió con la llegada de los antibióticos, unas sustancias capaces de matar o inhibir el crecimiento de las bacterias. Los antibióticos fueron descubiertos por casualidad en 1928 por el científico Alexander Fleming, que observó que un hongo llamado Penicillium inhibía el crecimiento de unas bacterias en una placa de cultivo. A partir de ahí, se desarrollaron muchos otros tipos de antibióticos que revolucionaron la medicina y salvaron incontables vidas. Los antibióticos fueron tan efectivos que se pensó que las enfermedades infecciosas habían sido erradicadas para siempre. Sin embargo, se cometió un grave error: subestimar a las bacterias.
Las bacterias son seres muy adaptables y capaces de evolucionar rápidamente para sobrevivir a las condiciones más adversas. El uso excesivo e indiscriminado de los antibióticos provocó que muchas bacterias desarrollaran mecanismos de resistencia a estos fármacos, lo que las hizo más difíciles de eliminar. Estas bacterias resistentes se fueron transmitiendo entre sí y entre los humanos y los animales, dando lugar a lo que se conoce como bacterias multirresistentes o superbacterias. Estas bacterias son capaces de resistir a varios tipos de antibióticos, lo que las hace muy peligrosas y difíciles de tratar. Algunos ejemplos de estas bacterias son el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA), la Escherichia coli productora de betalactamasas de espectro extendido (ESBL) o la Klebsiella pneumoniae resistente a la carbapenema (KPC).
Los fagos como una esperanza frente a las bacterias resistentes
La aparición y propagación de las bacterias multirresistentes supone una amenaza global para la salud pública, ya que pueden causar infecciones graves e incluso mortales que no responden a los tratamientos convencionales. Se estima que cada año mueren unas 700.000 personas en el mundo por infecciones causadas por estas bacterias, y se prevé que esta cifra aumente a 10 millones en 2050 si no se toman medidas urgentes.
Ante este escenario, los científicos buscan alternativas para combatir a estas superbacterias. Una de estas alternativas son los bacteriófagos, que podrían ser utilizados como una terapia eficaz y segura frente a las infecciones bacterianas. Los fagos tienen varias ventajas sobre los antibióticos: son muy específicos, por lo que solo atacan a las bacterias dañinas sin afectar a las beneficiosas; son muy abundantes y fáciles de aislar y producir; son capaces de evolucionar junto con las bacterias y superar sus mecanismos de resistencia; y tienen pocos o ningún efecto secundario para el organismo humano.
Existen numerosos estudios y experimentos que demuestran la eficacia de los fagos en el tratamiento de infecciones causadas por bacterias multirresistentes, tanto en animales como en humanos. Por ejemplo, en 2018 se publicó el caso de un paciente con una infección crónica por una bacteria resistente a todos los antibióticos disponibles, que fue tratado con éxito con una combinación de fagos modificados genéticamente. Otro ejemplo es el ensayo clínico realizado en 2019 en el Reino Unido, que mostró que los fagos eran capaces de eliminar una bacteria resistente que colonizaba el tracto urinario de pacientes con catéteres.
Autor
