Café y antibióticos no se mezclan; un nuevo estudio explica qué ocurre cuando lo haces

Si eres de los que aprovecha el café de la mañana para tomarse sus pastillas, será mejor que dejes de hacerlo, sobre todo si ese medicamento son antibióticos. Una investigación reciente descifró la manera en que ciertas sustancias anulan los efectos de los antibióticos en la bacteria Escherichia coli (E. coli), incluyendo algunos compuestos cotidianos como la cafeína.

En términos más específicos, el estudio se centró en explorar cómo se ajustan los genes de E. coli relacionados al transporte molecular en respuesta a 94 sustancias químicas diferentes. «Nuestros datos muestran que varias sustancias pueden influir de forma sutil pero sistemática en la regulación genética de las bacterias», indicó Christoph Binsfeld, microbiólogo de la Universidad de Würzburg (Alemania) y coautor del estudio. Pero la sustancia que más llamó la atención fue la cafeína.

Breve intro a la biología de una bacteria

Las bacterias Gram-negativas, como E. coli, están rodeadas por una doble membrana que controla el paso de sustancias hacia el interior de la célula. Imagínate un castillo con dos muros, así como sus guardias en el exterior. En la membrana externa hay unas proteínas llamadas porinas, las cuales forman canales que permiten la entrada de moléculas pequeñas, y también hay bombas de expulsión, encargadas de eliminar compuestos tóxicos, incluidos los antibióticos.

Este sistema es fundamental tanto para la nutrición de la bacteria como para su capacidad de resistir tratamientos antimicrobianos, pero aún era poco conocida la manera en que señales químicas externas influyen en la regulación de estos transportadores.

Este nuevo estudio, publicado en PLOS Biology, ofrece un análisis más profundo sobre cómo ciertas proteínas reguladoras —en particular MarA, SoxS y Rob— modulan la actividad de aquellos promotores asociados a genes clave de transporte. Al entender mejor el funcionamiento de estos mecanismos que protegen a las bacterias, más posibilidades habrá de desarrollar métodos para combatirlas.

Todo es culpa de Rob

Los investigadores entonces midieron la actividad promotora de siete genes asociados al transporte a lo largo de ocho réplicas por cada combinación químico-promotor, sumando un total de 658 interacciones. Un dato revelador es que aproximadamente un tercio de los compuestos estudiados provocó cambios en la transcripción, la mayoría de los cuales nunca se habían documentado en el pasado.

Entre los reguladores estudiados, Rob destacó por su desempeño extraordinario: contribuyó aproximadamente a un tercio de los cambios transcripcionales observados, destacándose como un impulsor clave en la regulación del transporte.

Uno de los resultados más llamativos fue la interacción de la cafeína con Rob, así como las implicaciones directas en la eficacia de los antibióticos. “La cafeína desencadena una serie de eventos que comienzan con el regulador genético Rob y culminan en la alteración de varias proteínas de transporte en E. coli, lo que a su vez reduce la absorción de antibióticos como la ciprofloxacina”, explicó la autora principal Ana Rita Brochado, ingeniera biológica de la Universidad de Tubinga (Alemania).

En resumen, la reacción en cadena va así:

• Tomas una deliciosa taza de café.
• La cafeína activa Rob.
• Rob induce la producción de un ARN pequeño llamado MicF.
• MicF reduce la presencia en la membrana de la porina OmpF.
• Sin el canal que forma la porina OmpF, la ciprofloxacina no tiene forma de acceder a la célula.