Se trata del mayor estudio genómico del ‘C. difficile’, que ha demostrado cómo las bacterias pueden evolucionar hacia una nueva especie y que continúa evolucionando en respuesta al comportamiento humano. Los resultados podrían ayudar a informar la dieta del paciente y el control de infecciones en los hospitales.

Investigadores británicos del Wellcome Sanger Institute, la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres y sus colaboradores identificaron cambios genéticos en las especies recientemente emergentes que les permiten prosperar con la dieta rica en azúcar occidental, evadir desinfectantes hospitalarios comunes y propagarse fácilmente.

Capaces de causar diarrea debilitante, estimaron que esta especie emergente comenzó a aparecer hace miles de años y representa más de dos tercios de las infecciones por ‘C. difficile’ que requieren atención médica.

Esta bacteria puede infectar el intestino y es la principal causa de diarrea asociada a antibióticos en todo el mundo. Mientras que alguien está sano y no toma antibióticos, millones de bacterias “buenas” en el intestino mantienen el ‘C. difficile bajo control’. Pero los antibióticos eliminan las bacterias intestinales normales, dejando al paciente vulnerable a la infección por ‘C. difficile’ en el intestino. Esto es difícil de tratar y puede causar inflamación intestinal y diarrea severa.

A menudo se encuentra en entornos hospitalarios, la ‘C. difficile’ forma esporas resistentes que le permiten permanecer en las superficies y propagarse fácilmente entre las personas, lo que lo convierte en una carga importante para el sistema de salud.

Para comprender cómo evoluciona esta bacteria, los investigadores recolectaron y cultivaron 906 cepas aisladas de humanos, animales, como perros, cerdos y caballos, y el medio ambiente. Al secuenciar el ADN de cada cepa y al comparar y analizar todos los genomas, los investigadores descubrieron que está evolucionando actualmente en dos especies separadas.

El doctor Nitin Kumar, primer autor conjunto del Instituto Wellcome Sanger, señala que este análisis genético a gran escala “ha permitido descubrir que la ‘C. difficile’ está formando actualmente una nueva especie con un grupo especializado para propagarse en entornos hospitalarios. Esta bacteria en particular se ha preparado para aprovechar las prácticas modernas de atención médica y las dietas humanas, incluso antes de que existieran hospitales”.

Los investigadores encontraron que esta especie emergente, llamada ‘C. difficile clade A’, constituía aproximadamente el 70 por ciento de las muestras de pacientes hospitalizados. Hubo cambios en los genes que metabolizan azúcares simples, por lo que los investigadores luego estudiaron ‘C. difficile’ en ratones, y descubrieron que las cepas recientemente emergentes colonizaban mejor a los ratones cuando su dieta se enriquecía con azúcar.

También había desarrollado diferencias en los genes involucrados en la formación de esporas, dando una resistencia mucho mayor a los desinfectantes hospitalarios comunes. Estos cambios le permiten propagarse más fácilmente en entornos sanitarios.

El análisis de datación reveló que, si bien ‘C. difficile Clade A’ apareció por primera vez hace unos 76.000 años, la cantidad de cepas diferentes comenzó a aumentar a fines del siglo XVI, mucho antes de la aparición de los hospitales modernos. Desde entonces, este grupo ha prosperado en entornos hospitalarios con muchas cepas que se siguen adaptando y evolucionando.

El doctor Trevor Lawley, autor principal del Instituto Wellcome Sanger, añade que el 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 puedan propagarse de manera más efectiva. Mostramos que las cepas de la bacteria han seguido evolucionando en respuesta a las dietas modernas y los sistemas de salud y revelan que centrarse en la dieta y buscar nuevos desinfectantes podría ayudar en la lucha contra esta bacteria”.

Por su parte, el profesor Brendan Wren, autor de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres, apunta que “esta colección y análisis más grande de genomas completos de ‘C. difficile’ de 33 países en todo el mundo, nos da una comprensión completamente nueva de la evolución bacteriana, revela el importancia de la vigilancia genómica de las bacterias y, en última instancia, podría ayudar a comprender cómo evolucionan otros patógenos peligrosos al adaptarse a los cambios en los estilos de vida humanos y los regímenes de atención médica que luego podrían conformar las políticas de atención médica”.