Clostridioides difficile es una forma de bacteria que normalmente infecta a los pacientes en entornos hospitalarios después de haber recibido terapia antibiótica que ha alterado el equilibrio bacteriano en sus intestinos. Una nueva investigación explica cómo está evolucionando esta bacteria y sugiere nuevas formas de avanzar en la prevención y el tratamiento.
C. diff. puede haber evolucionado en línea con la evolución de las dietas humanas, según los investigadores.
Clostridioides difficile (anteriormente conocido como Clostridium difficile ) es una de las principales causas de infecciones bacterianas en los hospitales.
C. diff. causó casi 50,000 infecciones en sólo un año en los Estados Unidos, según las estimaciones de 2015 de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC).
Los CDC también llaman a C. diff. «una gran amenaza para la salud.» Esto se debe a la gravedad de los síntomas que acompañan a la infección, en particular la diarrea y las náuseas, y porque es muy difícil de tratar. Es probable que hasta 15.000 muertes resulten de C. diff. en los Estados Unidos cada año, dicen los CDC.
Nuevas investigaciones del Wellcome Sanger Institute, la London School of Hygiene & Tropical Medicine y otras instituciones de investigación ofrecen ahora más explicaciones sobre cómo C. diff. se han adaptado tan bien a los hospitales y otros entornos y por qué se han vuelto tan difíciles de erradicar.
En el estudio, el equipo analizó la composición genética de C. diff. después de haber recogido muestras de varios hosts y entornos. Los resultados, que aparecen en Nature Genetics , explican cómo han evolucionado y siguen evolucionando estas bacterias.
Los autores del estudio sugieren que sus hallazgos también podrían indicar nuevas formas de avanzar en la prevención y el tratamiento de C. diff.
Cartografía C. diff. evolución genética
Para su estudio, los investigadores secuenciaron y compararon el ADN de 906 cepas de C. diff. De éstas, aislaron 761 cepas de humanos, 166 de animales, incluyendo perros, caballos y cerdos, y 29 cepas de diferentes ambientes.
Las muestras procedían de 33 países, aunque la mayoría -hasta 465- procedían del Reino Unido.
Después de analizar el ADN de todas sus muestras bacterianas, los investigadores hicieron un descubrimiento intrigante: C. diff. sigue evolucionando y se ha separado en dos especies. Uno se ha adaptado para penetrar fácilmente en los entornos hospitalarios e infectar a los huéspedes humanos.
«Nuestro análisis genético a gran escala nos permitió descubrir que C. diff. está actualmente formando una nueva especie, con un grupo especializado para propagarse en entornos hospitalarios», explica el primer autor conjunto Nitin Kumar, Ph.D.
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«Esta especie emergente existe desde hace miles de años, pero es la primera vez que alguien estudia C. diff. de esta manera para identificarlo. Esta bacteria en particular fue preparada para aprovechar las prácticas modernas de atención médica y las dietas humanas antes de que existieran los hospitales», continúa diciendo.
Una nueva investigación ha descubierto miles de cepas de bacterias previamente desconocidas.
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El equipo observó que esta especie -que ellos llaman C. diff. clado A – representaba aproximadamente el 70% de las muestras que habían recogido de individuos que habían sido admitidos en el hospital.
Los investigadores también encontraron que C. diff. clade A mostró cambios en los genes que impulsan el metabolismo de los azúcares simples, lo que les dio a los científicos una idea de que las bacterias podrían prosperar en huéspedes cuyas dietas eran ricas en azúcar.
Un experimento en ratones demostró que esta hipótesis era correcta: las bacterias pertenecientes al clado A podían colonizar mejor a los animales que habían consumido una dieta enriquecida con azúcar.
El equipo de investigación también observó que C. diff. clade A tenía diferencias en los genes que impulsan la formación de esporas, lo que los hacía más resistentes a las formas comunes de combatir las bacterias en los hospitales, a saber, los potentes desinfectantes.
C. diff. evolucionó con dietas humanas
Según otros análisis, C. diff. clade A surgió hace aproximadamente 76.000 años, y comenzó a diferenciarse y a evolucionar hacia el año 1595. Esta especie aún está evolucionando y adaptándose, advierten los investigadores.
«Nuestro estudio proporciona evidencia basada en el genoma y en el laboratorio de que los estilos de vida humanos pueden conducir a las bacterias a formar nuevas especies para que se propaguen de manera más efectiva», señala el autor principal Trevor Lawley, Ph.D.
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No sólo eso, sino que los experimentos de laboratorio sugieren que estas bacterias obstinadas evolucionaron para prosperar en los cuerpos cebados con dietas modernas ricas en azúcar.
Aunque estos resultados muestran cómo C. diff. se ha convertido en una amenaza tan importante para la atención de la salud, que también podrían señalar el camino a seguir para evitar que estas bacterias infecten a las personas vulnerables, argumentan los investigadores.
«Demostramos que las cepas de la bacteria C. diff. han seguido evolucionando en respuesta a las dietas y los sistemas de salud modernos y revelamos que concentrarse en la dieta y buscar nuevos desinfectantes podría ayudar en la lucha contra esta bacteria».
Trevor Lawley, Ph.D.
«Esta es la mayor colección y análisis de C. diff. genomas enteros, de 33 países de todo el mundo, nos da una comprensión completamente nueva de la evolución bacteriana», añade el coautor, el profesor Brendan Wren.
«Revela la importancia de la vigilancia genómica de las bacterias. En última instancia, esto podría ayudar a comprender cómo evolucionan otros patógenos peligrosos adaptándose a los cambios en los estilos de vida humanos y los regímenes sanitarios, lo que podría informar las políticas sanitarias», sugiere.
