VICERRECTORÍA DE INVESTIGACIÓN
Edición N° 11 | 25.09.2018

Científicos de la UCR, colaboraron con sus colegas de las Universidades de Harvard y Wisconsin, para descubrir el nuevo antibiótico que reproducen hormigas que viven en la Estación Biológica La Selva de la Organización para Estudios Tropicales (OET).

El descubrimiento se reveló hoy en la UCR con la participación de científicos de las universidades de Costa Rica, Harvard, Wsconsin y la OET.
  • El descubrimiento se reveló en la UCR con la participación vía teleconferencia de Jon Clardy y Ethan van Harmam, de la Universidad de Harvard. Por la UCR participaron el Vicerrector de Investigación Dr. Fernando García y el investigador Adrián Pinto.
  • Además de combatir infecciones, el descubrimiento podría solucionar el problema de la resistencia a los antibióticos.
  • La hormiga que produce el antibiótico fue descubierta en la Estación Biológica La Selva en Sarapiquí de Heredia.

La Organización de Estudios Tropicales (OET) facilitó esta Estación Biológica y los laboratorios que ahí posee, para poder recolectar las hormigas de las cuales se extrajo el antibiótico con el fin de analizarlo, enviándolo a los laboratorios en las dos universidades de Estados Unidos de América (EEUU).

Todas las organizaciones participantes patentaron el descubrimiento, de manera que, tanto las instituciones nacionales como las estadounidenses, reciban el reconocimiento que les corresponde en caso de que el nuevo  antibiótico se logre comercializar a futuro.

Los resultados de la investigación fueron publicados por el equipo de investigadores en la revista de la Academia de Ciencias de los EUA PNAS (Por sus siglas de Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), en el artículo científico “Selvamicin, an atypical antifungal polyene from two alternative genomic contexts

Pequeña gran amiga

Los científicos han aprendido que observando cómo resuelve la naturaleza sus desafíos, pueden descubrir cómo resolver grandes problemas de la humanidad.

Este es el caso de la hormiga Apterostigma, que habita la Estación La Selva en nuestro país, la cual podría convertirse en una gran aliada de la humanidad, al ayudar a combatir numerosas enfermedades causadas por hongos, ya que ella reproduce en su cuerpo la bacteria llamada Pseudonocardia, la cual es la que a su vez la que posee el antibiótico fungicida bautizado como "Selvamicina", en honor a la Estación Biológica La Selva.

El género de la hormiga Apterostigma forma colonias muy pequeñas de menos de 50 individuos. Se alimentan de un hongo que ellas mismas cultivan llamado leucoagaricus, pero este hongo a su vez es devorado por otro hongo parásito presente en la colonia denominado Escovopsis. Para proteger su alimento del hongo devorador, la hormiga tiene glándulas en su cuerpo que alimentan a la bacteria llamada Pseudonocardia, la cual crece en todo el cuerpo de la hormiga. Esta bacteria tiene un antibiótico al que se le llamó Selvamicina, el cual extermina el hongo parásito.

La hormiga acarrea hacia su colonia materiales en descomposición, como partes de otros insectos muertos, excremento de orugas, etc., que son el caldo de cultivo donde crece el hongo leucoagaricus del que se alimenta. Para evitar que en ese cultivo crezca también,  el hongo parásito Escovopsis frota con su cuerpo la materia prima para impregnarla de la bacteria protectora Pseudonocardia.

Todo este proceso despertó la curiosidad de los científicos costarricenses y estadounidenses quienes, avanzando en la investigación, descubrieron que esa bacteria Pseudonocardia, combate el hongo porque porta un antibiótico muy efectivo contra los hongos.

Entonces extrajeron la bacteria del cuerpo de las hormigas y la cultivaron en el laboratorio. Para probar su efectividad expusieron varios tipos de hongos a la bacteria, descubriendo que es muy efectiva para eliminarlos.

De ellos hay dos especies que causan enfermedades en los seres humanos. Una es la Candida que causa la infección fúngica conocida como candidiasis y otra es el Aspergillus que causa la enfermedad conocida como aspergilosis,  que se da por inhalación de las esporas en personas con inmunosupresión.

Resistencia antimicrobiana

Otro descubrimiento importante es que las hormigas han utilizado ese antibiótico contra el hongo parásito durante millones de años, sin que este se haya vuelto resistente al antibiótico, como sucede con las bacterias en el ser humano que desarrollan resistencia.

El secreto podría estar en la composición química del antibiótico Selvamicina,  o bien en que los genes que producen este antibiótico, pues se descubrió que en una bacteria Pseudonocardia estudiada de un hormiguero se encuentran en el cromosoma, mientras que en la misma bacteria extraída de otro hormiguero se encontraban en plásmido, que viene a ser una especie de cromosoma extra accesorio. Esto implica una capacidad de los genes que producen el antibiótico de movilizarse del cromosoma al plásmido y viceversa.

Esto último sería de gran importancia para encontrar la clave que permita a la humanidad luchar contra el flagelo de las bacterias que van adquiriendo resistencia a los antibióticos, de manera que cada vez es más difícil luchar contra ciertas enfermedades.

Aún quedan por delante muchos experimentos de laboratorio, pruebas en animales y finalmente en seres humanos. Pero ya hay frutos inmediatos de esta colaboración,  como el estrechamiento de lazos entre los científicos nacionales y estadounidenses y sus respectivas universidades, cuyo resultado han sido acuerdos de cooperación e intercambio de investigadores y estudiantes que darán inicio el próximo año.

Sobre estos hallazgos  el investigador principal del Grupo de Investigación en Simbiosis Hospedero - Microorganismo de la Universidad de Costa Rica (UCR), Dr. Adrián Pinto Tomás, del Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas (CIEMIC), dijo que: “Tenemos dos resultados: El resultado inmediato es que hay un nuevo antibiótico y el resultado de ciencia básica es que empezamos a entender por qué estas hormigas, que llevan 50 millones de años usando este mismo antibiótico, por qué todavía les sirve, mientras que nuestros anitibióticos, que empezamos a usar en la segunda guerra mundial, no llevamos ni 70 años y para todos hay resitencia.”

Sobre la resitencia a los antomicrobianos el Dr. Fernando García, vicerrector de investigación de la UCR, señaló que se ha convertido en un problema de salud pública a nivel mundial y destacó que “el hecho de que se pueda descubrir una nueva molécula que tiene capacidad para matar agentes patógenos microbianos, es un paso sumamente importante. En este caso es una molécula que tiene la capacidad para destruir hongos que causan infecciones en el ser humano, particularrmente una levadura que se conoce con el nombre de Candida Albicans”.

Señaló que además queda demostrado el alto nivel de los científicos y universidades costarricenses que pueden realizar investigación científica mano a mano con colegas de universidades del primer mundo, incluyendo una de las más prestigiosas, como se dio en este caso con la Universidad de Harvard.

El descubrimiento fue dado a conocer en conferencia de prensa realizada el viernes 4 de noviembre del 2016 en la UCR con la participación en teleconferencia de los investigadores Jon Clardy y Ethan van Harmam, de la Universidad de Harvard y Cameron Currie de la Universidad de Wisconsin, así como el investigador Dr. Adrián Pinto y el vicerrector de investigación, Fernando García Santamaría, ambos de la UCR y el director de la Estación Biológica La Selva, Dr. Carlos de la Rosa.

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