La resistencia creciente de las bacterias a los antibióticos se ha convertido en uno de los mayores retos para la salud pública a nivel global. Se estima que, en un futuro cercano, esta resistencia podría ser la principal causa de mortalidad en el mundo. En respuesta a esta alarmante situación, la comunidad científica está explorando nuevas estrategias para el biocontrol de poblaciones bacterianas. Entre estas, destaca el uso de virus que infectan exclusivamente a las bacterias, conocidos como bacteriófagos o fagos.
Un reciente estudio del grupo de Biotecnología Microbiana de la Universidad de Murcia (UMU) ha revelado cómo ciertos virus logran eliminar bacterias al evadir un mecanismo de defensa específico. Esta investigación, publicada en la revista Nucleic Acids Research, indica que aquellos virus que no presentan la diana del sistema defensivo en la región inicial de su ADN pueden infectar a las bacterias, aun cuando sí contengan esas dianas en otras partes de su genoma.
Los hallazgos proporcionan una comprensión más profunda sobre cómo las bacterias se defienden contra los virus y cómo estos logran sortear dichas defensas. Este avance abre nuevas posibilidades para predecir la eficacia de los fagos y optimizar su aplicación en la lucha contra las infecciones bacterianas resistentes a antibióticos.
La dinámica entre virus y bacterias
Así como los seres humanos cuentan con defensas frente a infecciones, las bacterias también han desarrollado mecanismos para protegerse contra los virus. Sin embargo, estos últimos evolucionan constantemente, generando mutantes capaces de eludir las defensas bacterianas. Este ciclo continuo se conoce como carrera armamentística, y comprenderlo es fundamental para utilizar los virus como herramientas eficaces en el combate contra patógenos bacterianos.
El estudio del comportamiento defensivo de las bacterias ha dado lugar al descubrimiento de herramientas valiosas tanto en biología como en medicina. Un ejemplo emblemático es el sistema CRISPR-Cas, identificado por el investigador español Francis Mojica; este mecanismo inmunitario permite a las bacterias defenderse ante virus y ha sido la base para desarrollar técnicas de edición genética que merecieron un Premio Nobel en 2020.
En colaboración con investigadores internacionales como Peter Fineran y Simon Jackson, el equipo de Biotecnología Microbiana ha demostrado que el sistema de restricción-modificación no solo identifica a los virus mediante secuencias específicas en su ADN, sino que también es crucial considerar su ubicación dentro del mismo. Si estas secuencias están situadas al inicio del ADN viral, las bacterias pueden bloquear la infección; sin embargo, si se encuentran en otras áreas del genoma viral, el virus puede evadir la defensa y destruir a la bacteria.
Nuevas perspectivas en el control de infecciones
Estos resultados permiten anticipar qué tipos de virus podrían ser neutralizados por las defensas bacterianas y cuáles podrían ser utilizados para controlar infecciones con seguridad. Además, el trabajo publicado subraya que los sistemas defensivos de las bacterias han influido significativamente en la evolución viral, especialmente en las regiones iniciales del ADN viral donde suelen presentarse mecanismos para escapar a dichas defensas.
Referencias:
Martinez-Cazorla, A., Martinez-Jimenez, C., Elio-Lucas, P., Fineran, Peter C., Jackson, S. y Sanchez-Amat, A. (2025). The early injected genomic region determines sensitivity to Type I restriction-modification defence against Autographiviridae phages. Nucleic Acids Research, 53. https://doi.org/10.1093/nar/gkaf926
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