Los antibióticos constituyen nuestra principal estrategia para luchar contra las infecciones bacterianas. Pero a veces, cuando aplicamos un antibiótico a una población de bacterias, no todas ellas son eliminadas. Aunque todos los microbios sean idénticos genéticamente, no hayan desarrollado resistencia al antibiótico y se encuentren en condiciones iguales, algunos sobreviven y otros no.

Científicos de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) en Barcelona y de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) han descubierto que esta situación está causada por el magnesio, que promueve la supervivencia de algunas bacterias frente a un tipo de antibióticos. En este trabajo, publicado en la revista Cell, se muestra por primera vez la influencia del flujo de iones en dicha supervivencia.

Los investigadores han estudiado aquellos antibióticos que luchan contra las bacterias mediante el bloqueo de su fabricación de proteínas. Es decir, que atacan a los ribosomas, la maquinaria molecular responsable de la producción de proteínas dentro de las células y, por tanto, uno de los pilares fundamentales para el crecimiento bacteriano.

Los ribosomas mantienen su estructura compleja gracias a la presencia de iones, moléculas cargadas eléctricamente. Los científicos observaron que los iones que tienen un papel más importante en la estructura del ribosoma son los de magnesio, ya que se unen a estos, les aportan cohesión y así los estabilizan.

“Cuando atacamos a los ribosomas con antibióticos, si estos disponen de suficiente magnesio son más estables y, por ello, más resistentes”, explica Jordi Garcia-Ojalvo, catedrático de Biología de Sistemas del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud (DCEXS) de la UPF. “En cambio, cuando las bacterias tienen poco magnesio, sus ribosomas son más inestables y cuando son atacados se desestabilizan, la célula no puede producir proteínas correctamente y muere”, añade.

Letícia Galera-Laporta, primera autora del estudio, detalla que “para demostrar que el factor principal que determina la supervivencia de las bacterias Bacillus subtilis es la regulación del magnesio, combinamos el estudio de un modelo matemático y experimentos, entre los cuales se incluyen diferentes perturbaciones químicas y estructurales de los ribosomas”.