La salinidad en los manglares favorece la producción de bacterias para antibióticos

Además de que los bosques de mangle son vitales para mantener la biodiversidad de muchas especies acuáticas, también son un hábitat importante para la producción de bacterias y genes asociados con síntesis de compuestos antimicrobianos importantes para fabricar nuevos antibióticos.

Así lo comprobó el estudio de Alejandro Sepúlveda Correa, magíster en Bosques y Conservación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, quien encontró que la variabilidad entre la salinidad baja, media o alta favorece la síntesis de compuestos antimicrobianos en los manglares sujetos a contaminación por aguas residuales.

“Las actinobacterias se han reportado en manglares de India, China y Brasil, entre otros países, pero varios de los genes que hallamos no se habían reportado hasta ahora”, asegura el investigador.

El estudio evidenció que las bacterias más abundantes después de las proteobacterias son las actinobacterias, que crecen en grandes cantidades en salinidades medias de los manglares. Exactamente, el análisis reveló 51 familias y 182 géneros de actinobacterias.

“Son un grupo de bacterias que producen compuestos de interés clínico y demuestran que el manglar ofrece una fuente de recursos biotecnológicos desconocidos hasta el momento”, afirma el magíster Sepúlveda.

También se evidenció que las salinidades altas favorecen la producción de grupos de genes asociados con la producción de estreptomicina y monobactámicos, que tienen un efecto nocivo contra bacterias patológicas, es decir que funcionan como agentes que matan microorganismos y lo por tanto se podrían usar para fabricar antibióticos.

El estudio se realizó en un manglar del río Ranchería (La Guajira, Colombia) que desemboca en el mar Caribe, de donde se tomaron muestras de suelo que tenían tres salinidades contrastantes: baja, media y alta.

El manglar es un ecosistema costero formado por árboles que crecen por debajo del nivel máximo de las mareas y por estar cercanos al mar tienen suelos con una salinidad variable que tendría un efecto sobre la distribución y abundancia de las bacterias (actinobacterias) y genes que habitan en los sedimentos.

Nuevos antibióticos, una necesidad

“Una de las grandes amenazas globales de salud pública declarada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) es la resistencia que estamos generando ante los antibióticos debido al abuso de medicamentos o a la interrupción de los tratamientos; encontramos que en los manglares colombianos hay bacterias y genes de interés para el ser humano y la industria farmacéutica”, indica el investigador Sepúlveda.

En la última década, la OMS reportó un incremento de enfermedades infecciosas a causa de la resistencia a los antibióticos convencionales en bacterias como Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli y Staphylococcus aureus, entre otras.

“Ante este escenario, pensamos que las condiciones naturales del manglar más la contaminación generan una presión sobre las comunidades bacterianas en esa zona, por eso tomamos muestras de suelo adherido a las raíces de los árboles y secuenciamos el ADN total”, explica el magíster de la UNAL.

A través de experimentos en laboratorio y posteriores análisis bioinformáticos se extrajo el ADN y se secuenció para conocer si el material genético ambiental del suelo del manglar contenía genes asociados con la producción de compuestos antimicrobianos, y efectivamente se comprobó que se producen en grandes cantidades de estos agentes de interés farmacéutico.

Sin embargo, el estudio caracterizó la existencia de genes que provocan resistencia a los antibióticos y encontraron que la salinidad también favorece la abundancia de estos genes ARGs, aunque en menor cantidad.

“Después de tomar la muestra de suelo y secuenciar los genes buscamos la presencia de aquellos de resistencia antimicrobiana ARGs, pues representan una amenaza al transferirse entre bacterias y generar grupos resistentes a antibióticos e incrementar el efecto patológico de las superbacterias”, explica el magíster Sepúlveda.

Por último, la secuenciación del manglar en el río Ranchería mostró que la salinidad es uno de los factores más influyentes sobre la estructura y composición de las actinobacterias y la abundancia de genes asociados con síntesis de compuestos antimicrobianos. Su importancia radica en la posibilidad de encontrar nuevas moléculas o compuestos que ataquen y maten las bacterias resistentes a los antibióticos actuales.