Científicos capturan las imágenes de un antibiótico perforando la armadura de unas bacterias en tiempo real
Por primera vez, se puede ver cómo un antibiótico provoca daños en las defensas de las bacterias para luego ingresar y destruirlas.
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Los científicos del University College de Londres lograron capturar imágenes detalladas de un antibiótico en el momento exacto en que destruye a las bacterias. El estudio muestra por primera vez cómo las polimixinas, un tipo de antibiótico considerado como último recurso, rompen la protección de microbios como la Escherichia coli.
Las imágenes publicadas en Nature Microbiology, tomadas mediante una técnica avanzada de microscopía de fuerza atómica, revelan cómo este fármaco perfora la capa externa de las bacterias, debilitándolas hasta su destrucción. El resultado del experimento es un gran avance ante el aumento global de bacterias resistentes a antibióticos.
El paso a paso cómo la polimixina rompe la superficie protectora de la E. coli. Foto: Nature
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El antibiótico versus las bacterias
Las bacterias gramnegativas, como E. coli, Salmonella y Shigella, poseen una doble membrana que las vuelve más resistentes a los tratamientos. Esta doble capa funciona como una armadura biológica, dificultando que los antibióticos penetren y actúen con eficacia. Sin embargo, los investigadores muestran que las polimixinas logran alterar esta barrera de manera efectiva.
Las imágenes muestran que la red de porinas en E. coli en fase estacionaria permanece intacta hasta 60 minutos tras la exposición a polimixina B. Foto: Nature
Durante el experimento, el antibiótico provocó que la membrana externa de E. coli se deformara, generando protuberancias y abultamientos. Estos cambios estructurales obligaron a la bacteria a desprender partes de su cubierta, abriendo paso a que el medicamento ingresara al interior celular. Carolina Borrelli, coautora del estudio, señaló: "Fue increíble ver el efecto del antibiótico en la superficie bacteriana en tiempo real".
La investigación se centró en bacterias en fase activa de crecimiento. Esto se debe a que las polimixinas solo pueden actuar cuando las células están formando su membrana externa. Si las bacterias están en estado de latencia o dormancia —una estrategia que adoptan para sobrevivir en condiciones adversas—, el antibiótico pierde efectividad, ya que no hay producción activa de la barrera que necesita romper.
La acción de las polimixinas
Las polimixinas son una clase de antibióticos creada en la década de 1950, pero han recobrado protagonismo en la medicina moderna debido al incremento de infecciones resistentes. Aunque su uso había sido limitado por sus efectos secundarios tóxicos, actualmente se consideran una línea de defensa crucial cuando otros fármacos fallan.
Bart Hoogenboom, físico y coautor del estudio, explicó que las imágenes aportan claridad sobre el mecanismo exacto del antibiótico: “Nuestros resultados muestran cómo las polimixinas comprometen la barrera bacteriana. Es esencial entender su funcionamiento para hacerlas más efectivas”.
Según los expertos, una posible estrategia futura sería combinar estos antibióticos con compuestos que “despierten” a las bacterias dormidas o estimulen la producción de su membrana externa, facilitando su eliminación total.
El estudio utilizó una aguja microscópica que pasó repetidamente sobre la superficie bacteriana para mapear sus cambios físicos. Esto permitió reconstruir, paso a paso, el proceso en el que la membrana se altera hasta dejar la célula expuesta. Las observaciones podrían tener implicaciones directas en el desarrollo de terapias combinadas para enfrentar infecciones hospitalarias causadas por bacterias resistentes.
