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- Autor, Jasmin Fox-Skelly
- Título del autor, BBC Earth
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A 489 metros bajo el desierto de Chihuahua, al sur de Nuevo México, se encuentra la cueva Lechuguilla, un sistema de cavernas que abarca 240 kilómetros.
Allí reinan la oscuridad total y la escasez casi absoluta de alimento, donde cualquier forma de vida debe adaptarse para sobrevivir en un entorno de extrema privación.
«Es posible ingresar por una de sus entradas y caminar durante 16 horas en línea recta antes de alcanzar el límite final», comenta Hazel Barton, profesora de ciencias geológicas en la Universidad de Alabama.
«Estarás tan, pero tan lejos de la salida que la sensación de aislamiento es total. De hecho, hay zonas dentro de esta cueva que han sido visitadas por menos personas que la superficie lunar».
A pesar de estas condiciones de baja luminosidad, la cueva alberga una diversidad impresionante de microorganismos.
Como resultado de haber vivido separados por millones de años, estas bacterias brindan una visión única sobre el pasado y cada una ha desarrollado mecanismos particulares para mantenerse con vida.
Algunas obtienen energía directamente de las rocas y del aire, mientras que otras se comportan como depredadoras, alimentándose de otras bacterias.
«Similar a una selva tropical, hay depredadores microbianos que irrumpen rápidamente, capturan y eliminan a otros microorganismos», explica Barton. «Pero también existen microbios que trabajan en conjunto para aprovechar nutrientes y energía en un sistema que, de otro modo, no podría sostenerse energéticamente».
Además, estas bacterias poseen un aspecto aún más desconcertante: son resistentes a la mayoría de los antibióticos, aun cuando han permanecido en una caverna formada hace seis millones de años y aislada del contacto humano directo hasta 1986.
Esta capacidad de resistencia no es solo un fenómeno natural extraordinario, sino que también está proporcionando a los científicos nuevas herramientas para desarrollar medicamentos que combatan la resistencia antimicrobiana que amenaza a la medicina actual.
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Pero volvamos a un contexto más amplio. Actualmente, la emergencia de bacterias resistentes a los antibióticos, conocidas comúnmente como «superbacterias», representa una crisis sanitaria global en aumento.
Estas bacterias patógenas, responsables de enfermedades, han desarrollado resistencia frente a múltiples antibióticos, lo que complica cada vez más el tratamiento de infecciones.
Se registró que la resistencia bacteriana a los agentes antimicrobianos (RAM) fue causa directa de 1,14 millones de muertes en 2021, y se predice que entre 2025 y 2050 esta cifra alcanzará los 39 millones de fallecimientos.
Se estima que anualmente mueren millones de niños a causa de infecciones resistentes a los antibióticos.
Si bien la crisis de RAM se suele atribuir al uso inadecuado y excesivo de antimicrobianos en humanos, animales y cultivos, esta explicación no abarca toda la problemática.
Un fenómeno que no es nuevo
En 2006, Gerard Wright, profesor de Bioquímica y Estudios Biomédicos en la Universidad McMaster en Ontario, identificó bacterias del suelo que contenían genes asociados a resistencia antibiótica.
Estos microorganismos presentes en el suelo mostraban exactamente los mismos genes resistentes que bacterias patógenas en humanos.
«No eran bacterias causantes de enfermedades. Solo coexistían sin generar daños», explica Wright.
Esto indicaba que la resistencia a los antimicrobianos no es un fenómeno reciente, sino que está intrínsecamente presente en muchas bacterias.
Este descubrimiento cobró fuerza al evidenciarse bacterias resistentes en núcleos de hielo antártico, así como en suelos, mares y rocas de aquel continente remoto.
También se hallaron bacterias resistentes en permafrost antiguo y en la microbiota intestinal de grupos indígenas aislados de la selva amazónica.
No obstante, este hallazgo por sí solo no convenció plenamente a la comunidad científica sobre la existencia de resistencia a antimicrobianos previa al contacto humano.
Al fin y al cabo, el uso intensivo de antibióticos en la agricultura está bien documentado, y podría haber afectado a bacterias del suelo.
«Vivimos en la era antropogénica, donde prácticamente no existe ningún lugar sin rastros de actividad humana, desde la cima del Everest hasta el fondo de la Fosa de las Marianas», concluye Wright.
Por ello, era necesario estudiar un ambiente prístino, aislado durante milenios de cualquier influencia humana; de ahí la importancia de la cueva de Lechuguilla.
Esta cueva se formó hace millones de años, cuando el agua de lluvia se infiltró hasta grandes profundidades, mezclándose con sulfuro de hidrógeno presente en el subsuelo y formando ácido sulfúrico.
Este ácido ascendió a gran presión, disolviendo la roca caliza a su paso, hasta que el líquido ácido topó con una capa impermeable de arenisca.
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«Gracias a esa capa geológica, la cueva está completamente inaccesible para cualquier elemento externo», aclara Barton.
«Las cuevas se formaron hace millones de años, y el agua superficial que utilizamos para tomar muestras tarda unos 1.000 años en llegar a ese punto. A todo esto, el pasaje que exploramos es reciente y, hasta donde sabemos, nadie había entrado antes».
Es decir, no existe posibilidad de que antibióticos hayan penetrado en estas cavernas.
Barton lleva más de dos décadas investigando microbios en cuevas y es una de las pocas personas con permiso para ingresar a Lechuguilla.
Por ello, en 2012, colaboró con Wright para indagar si estos microorganismos poseían resistencia a antibióticos.
Barton descendió hasta los 366 metros de profundidad de la caverna para recolectar muestras, descendiendo por rápel gracias a una docena de cuerdas, una tarea ardua pero valiosa.
«Como esperábamos, los microbios encontrados resultaron ser resistentes a casi todos los antibióticos naturales usados en la clínica», afirma Barton.
Esto resulta coherente desde un punto de vista evolutivo.
Competencia de millones de años
«Los mecanismos que generan resistencia a antibióticos no se forman de forma rápida», asegura Barton.
«Si analizamos la estructura molecular de un antibiótico, vemos que probablemente le tomó cientos de millones o incluso miles de millones de años formarse, por lo que la resistencia probablemente sea tan antigua como los propios antibióticos».
Sin embargo, las bacterias aún eran vulnerables a antibióticos sintéticos o semisintéticos ya que nunca habían estado en contacto con ellos.
Una cepa bacteriana no patógena llamada Paenibacillus sp. LC231 mostró resistencia a 26 de los 40 antibióticos evaluados, incluida la daptomicina, un antibiótico moderno utilizado como última opción contra bacterias resistentes como el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM).
Los científicos secuenciaron el genoma completo de Paenibacillus sp. LC231 y descubrieron que muchos genes resistentes coincidían con los encontrados en bacterias patógenas resistentes conocidas.
Además, el equipo identificó cinco genes de resistencia que no se habían detectado anteriormente.
Curiosamente, una especie relacionada con el Paenibacillus antiguo y aislado —una bacteria formadora de esporas que habita en la superficie— también posee estos mismos mecanismos de resistencia.
Esto indica que la resistencia antibiótica evolucionó antes de que las bacterias quedaran atrapadas en la cueva, no después.
«Nuestro objetivo principal era demostrar que la resistencia a antibióticos forma parte de la historia natural de los microorganismos en la Tierra», explica Wright.
«La mayoría de los antibióticos son producidos por bacterias y hongos que llevan compitiendo entre sí durante cientos de millones o incluso miles de millones de años».
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Según Wright, por la mayor parte de la historia terrestre, la resistencia a antibióticos estuvo restringida a bacterias no patógenas, es decir, aquellas que no provocan enfermedades.
No obstante, nuestro uso extensivo de antibióticos para combatir infecciones ha generado una fuerte presión selectiva que ha llevado a los microorganismos patógenos a adoptar también estas defensas.
Dado que las bacterias pueden transferir genes entre ellas con rapidez, la resistencia antimicrobiana se ha propagado velozmente.
Es probable que las condiciones hostiles de las cuevas hayan contribuido a que las bacterias mantuvieran y perfeccionaran sus mecanismos defensivos.
La escasez de nutrientes las obliga a competir agresivamente, según Barton. Es muy probable que exista una especie de conflicto microbiano constante.
«Cuando los recursos escasean, la comunidad se vuelve mucho más combativa, con una intensa lucha interna entre microorganismos», explica Barton.
Los biólogos descubrieron, efectivamente, bacterias que liberaban antibióticos de manera desenfrenada. Una muestra generó 38 compuestos antimicrobianos distintos, entre ellos tres estructuras nuevas de antibióticos.
La utilidad del descubrimiento
¿Es posible emplear este conocimiento para afrontar la resistencia a los antimicrobianos?
Descubrir el arsenal secreto de bacterias podría facilitar el desarrollo de nuevos medicamentos.
Tradicionalmente, los investigadores hallaban antibióticos en la naturaleza, recolectando muestras de agua y tierra para luego aislar y purificar compuestos con potencial terapéutico.
En 2025, Wright y su equipo encontraron una novedosa e interesante clase de antibióticos en el suelo.
Explorar bacterias en zonas remotas y poco estudiadas podría resultar valioso, pues los microbios de las cuevas podrían producir antibióticos ancestrales que las bacterias superficiales no conocen o a los que no tienen defensa.
Naowarat (Ann) Cheeptham, microbióloga de la Universidad Thompson Rivers en Canadá, está enfocada precisamente en esta tarea.
Durante los últimos diez años, su grupo ha explorado cuevas, recolectado muestras de suelo y cultivado bacterias en placas de Petri.
Luego, evaluaron la capacidad de estos microorganismos en combatir superbacterias conocidas.
Hasta ahora, Cheeptham ha analizado más de 2.000 bacterias y ha detectado numerosos candidatos prometedores.
Por ejemplo, identificó dos especies en la Cueva del Telón de Acero en Canadá capaces de eliminar cepas multirresistentes de Escherichia coli.
También aisló cinco microbios en la Cueva del Conejo Blanco en la cordillera de Monashee, en Columbia Británica, que producen antibióticos efectivos contra el SARM.
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Sin embargo, la falta de recursos económicos para investigar nuevos antibióticos ha obligado a pausar temporalmente su labor.
«Hemos hallado compuestos con potencial, pero se requerirá mucho tiempo y financiación para que las farmacéuticas colaboren con nosotros», comenta Cheeptham.
«Los candidatos aún están en etapa experimental, así que retomaremos el trabajo cuando consigamos fondos».
Alternativamente, los microorganismos de las cuevas podrían ayudar a anticipar cómo y cuándo las bacterias desarrollarán resistencia a nuevas clases de antibióticos.
«El primer paso es identificar los mecanismos de resistencia ya existentes», dice Wright.
«Si se descubre un nuevo antibiótico, sería prudente conocer sus vulnerabilidades y limitaciones ante resistencias previas, para estar mejor preparados para cuando la resistencia emerja —porque es inevitable— y no si ocurrirá».
Entre los mecanismos típicos están bombas que expulsan antibióticos fuera de la bacteria o enzimas complejas que degradan o modifican estos fármacos.
Comprender cómo una bacteria inactiva un antibiótico puede guiar a los científicos a diseñar compuestos que superen esas defensas.
Por ejemplo, la penicilina pierde eficacia porque muchas bacterias producen una enzima que la inactiva. Sin embargo, al agregar ácido clavulánico, esta molécula se fija a la enzima e impide que funciones.
Así, combinando ácido clavulánico con penicilina se contrarresta la resistencia y se recupera la efectividad del antibiótico. Identificar mecanismos similares en bacterias cavernícolas podría otorgar una ventaja importante al desarrollo médico.
«Si prevemos cómo un microorganismo podría neutralizar un antibiótico, es posible diseñar estrategias para evitarlo antes de que el fármaco llegue a uso clínico», concluye Barton.
Este artículo se publicó en BBC Earth. Puedes consultar la versión original en inglés aquí.