La resistencia a los antimicrobianos (RAM) corresponde a una de las diez amenazas más graves para la salud pública a nivel global, según la Organización Mundial de la Salud. El año 2019, se registraron casi cinco millones de fatalidades relacionadas con bacterias resistentes a los antimicrobianos en el mundo. De no tomar acciones concretas para revertirse esta tendencia, se espera que la RAM se convierta en la principal causa de muerte para 2050.

Si bien las estrategias de regulación de uso de antimicrobianos son fundamentales para controlar la RAM, los esfuerzos científicos para el descubrimiento de nuevos antibióticos son de suma relevancia para frenar el avance de esta amenaza.

La biodiversidad fúngica a nivel global no tiene paralelo. Las estimaciones más recientes con relación al total de especies existentes en el mundo fluctúan entre los 2,2 y 3,8 millones de especies. Actualmente solo hay 120.000 especies aceptadas, lo que equivale a un 3-8 % del total. En Chile se han reportado alrededor de 3.000 especies de hongos, donde aproximadamente el 50 % corresponde a especies al filo de los Basidiomycota. Es así que, extrapolando las cifras a nivel global, la micobiota chilena constituye una fuente casi inexplorada de biodiversidad y requiere aunar esfuerzos para descubrirla.

Un ecosistema relevante dentro del territorio chileno es la Antártica. Este continente representa uno de los ambientes más extremos en el planeta para la vida. Este ecosistema se caracteriza por condiciones ambientales de alto estrés como bajas temperaturas, acceso limitado a nutrientes y altos niveles de radiación ultravioleta. Las especies de hongos que habitan la Antártica han tenido que adaptar su maquinaria metabólica para sobrevivir en estas condiciones hostiles. Como consecuencia, los hongos antárticos han desarrollado rutas metabólicas para la síntesis de productos naturales únicos. Esto abre una gran oportunidad científica para explorar los hongos antárticos como posibles productores de moléculas bioactivas contra bacterias multirresistentes.

Los metabolitos secundarios de hongos han jugado un rol preponderante en el desarrollo de moléculas con aplicación en medicina. La penicilina y las estatinas son algunos ejemplos de cómo los productos naturales de hongos han contribuido significativamente a la salud mundial. En ecosistemas naturales, los hongos han evolucionado en una continua interacción con otros microorganismos. Esta comunicación intercelular puede generar la activación de mecanismos de regulación específicos para gatillar la biosíntesis de metabolitos secundarios de alta complejidad química. En este sentido, las técnicas de co-cultivos han sido utilizadas para simular las condiciones fisiológicas existentes cuando los hongos interaccionan con otros microorganismos en ecosistemas naturales. Estas estrategias poseen un enorme potencial para descubrir nuevas moléculas de origen natural con aplicación en medicina y biotecnología.

Tomando ventaja de la gran biodiversidad fúngica obtenida durante la LIX Expedición Científica Antártica, organizada por el INACH y en el marco del proyecto “Explorando el espacio químico neuroprotector de hongos aislados aislados del continente antártico: una nueva fuente potencial de sustancias químicas para controlar la enfermedad de Alzheimer”, los autores de este artículo establecimos una colaboración para evaluar el potencial antimicrobiano de cepas fúngicas antárticas.
Después de haber evaluado un gran número de cepas, hemos podido determinar que el espécimen 1813 muestra un alto grado de efecto antimicrobiano en co-cultivo con Escherichia coli (especie Gram negativa) y Staphylococcus aureus (especie Gram positiva) (fig. 1).

Al obtener resultados de actividad frente a ambas especies, es posible sugerir que los metabolitos secundarios derivados con actividad antibacteriana poseen un amplio espectro de actividad, inhibiendo tanto a bacterias Gram negativas como positivas.

Lo anterior proyecta este hallazgo en ensayar un número mayor de cepas bacterianas, incluyendo aquellas con perfiles de panrresistencia, es decir, resistentes a todos los antibióticos clínicamente relevantes. Adicionalmente, fue posible determinar que la cepa fúngica 1813 corresponde a una especie desconocida perteneciente al orden Helotiales.

Lo novedoso de estos resultados preliminares es que los hongos antárticos han sido muy poco investigados desde el punto de vista químico, en donde incluso se desconoce completamente los metabolitos secundarios de algunos de ellos.

Desde el punto micológico, también es valioso destacar que nuestro cepario cuenta con cepas de hongos nuevos, nunca antes descritos. Tenemos disponible material microbiológico con un gran potencial para el descubrimiento de nuevas arquitecturas químicas con actividades biológicas relevantes para medicina y biotecnología.

Figura 1. Ensayo de inhibición del crecimiento bacteriano mediante la técnica de co-cultivo. Panel A: Ensayo de inhibición del hongo 1813 contra Escherichia coli. Panel B: Ensayo de inhibición de hongo 1813 contra Staphylococcus aureus.