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Salud pública

Klebsiella pneumoniae hipervirulenta: Investigadores U. de Chile estudian bacteria capaz de causar infecciones graves y resistir antibióticos

U. de Chile estudia bacteria: infecciones graves y resistir antibióticos
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Micrografía electrónica de barrido de una cepa clásica de Klebsiella pneumoniae, cuyas células presentan una superficie relativamente lisa. Crédito: Diego Rojas y Unidad de Microscopía Avanzada, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile.
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Micrografía electrónica de barrido de Klebsiella pneumoniae hipervirulenta. La abundante cápsula forma una cubierta filamentosa que confiere a las células su característico aspecto irregular. Crédito: Diego Rojas y Unidad de Microscopía Avanzada, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile.
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El test de la cuerda permite visualizar la hipermucoviscosidad frecuentemente asociada a cepas hipervirulentas de Klebsiella pneumoniae. Fotografía: Perla Gutiérrez (ISP) y Nicolás Guerra (Universidad de Chile).

Durante décadas, los antibióticos han permitido tratar infecciones que antes podían tener consecuencias graves, incluso fatales, convirtiéndose en una herramienta fundamental de la medicina moderna. Sin embargo, su eficacia enfrenta hoy un desafío creciente: la aparición de bacterias que logran resistir los tratamientos disponibles, un problema que obliga a reforzar su vigilancia y buscar nuevas formas de detectarlas a tiempo.

En este escenario, una bacteria ha comenzado a concentrar especialmente la atención de los especialistas: Klebsiella pneumoniae hipervirulenta, una variante capaz de provocar infecciones graves incluso en personas previamente sanas y que, en algunos casos, puede adquirir resistencia a los antibióticos. En los últimos años ha generado alertas sanitarias en distintas partes del mundo y ya registra antecedentes en Chile.

La bacteria estudiada puede causar neumonías, infecciones urinarias y cuadros generalizados en la sangre, entre otras. Además, algunas de sus variantes presentan resistencia a múltiples antibióticos, mientras que otras destacan por su capacidad de invadir el organismo y provocar infecciones severas. El principal problema surge cuando ambas características se encuentran en una misma bacteria: mayor capacidad de causar daño y menos alternativas disponibles para tratarla.

“La resistencia y la hipervirulencia eran problemas que solían observarse en grupos distintos de Klebsiella. Su convergencia cambia el escenario, porque reúne en una misma bacteria la capacidad de producir infecciones muy severas y la de resistir los antibióticos que se utilizan cuando otros tratamientos han fallado”, explica el Dr. Andrés Marcoleta, académico del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.

La preocupación dejó de estar restringida a Asia, donde estas variantes fueron descritas inicialmente. En 2024, organismos sanitarios europeos y la Organización Panamericana de la Salud advirtieron sobre su expansión y las dificultades que aún persisten para detectarlas de manera sistemática, especialmente en América Latina.

Una amenaza que ya tiene antecedentes en Chile

En Chile ya existen reportes que evidencian la presencia de estas variantes y se trabaja en su estudio. En 2023, un equipo encabezado por Andrés Opazo-Capurro, académico de la Universidad de Concepción, publicó la primera caracterización genómica en el país de una cepa hipervirulenta resistente a antibióticos de última línea.Un año después, investigadores de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, junto con el Instituto de Salud Pública (ISP) y el Hospital San José, describieron otro caso con dos formas de resistencia reunidas en un mismo elemento genético capaz de transferirse entre bacterias.

El hallazgo mostró que en el país pueden circular bacterias con alta capacidad de causar enfermedad y con mecanismos que facilitan la resistencia a antibióticos. Algunas bacterias pueden intercambiar fragmentos de material genético y, con ellos, adquirir nuevas características. De ahí la importancia de saber qué variantes circulan y cómo podrían cambiar con el tiempo.

"Por eso no basta con vigilar qué linajes están circulando: también es necesario conocer qué plásmidos transportan, qué carbapenemasas y genes de virulencia contienen y qué posibilidades existen de que esos genes alcancen a cepas con mayor virulencia”, explica Andrés Opazo-Capurro

Para pasar de casos aislados a una mirada más sistemática, el proyecto FONIS SA24I0259, dirigido por Andrés Marcoleta y codirigido por Juan Carlos Hormazábal, jefe del Subdepartamento de Enfermedades Infecciosas del ISP, realiza un seguimiento en el Hospital San José. Entre mayo y noviembre de 2025 se estudiaron bacterias asociadas a infecciones y muestras del ambiente hospitalario, combinando los análisis de laboratorio con antecedentes clínicos de los pacientes.

Entre los resultados preliminares, desarrollados como parte de la tesis de magíster de Nicolás Guerra, se identificaron 9 casos asociados a una variante denominada ST23 y 38 a otra conocida como ST25. Las muestras ST23 analizadas en ese período fueron sensibles a los antibióticos de última línea estudiados, mientras que ST25 apareció con mayor frecuencia y concentró más genes de resistencia. El equipo investiga ahora si esta segunda variante podría tener una relevancia particular en Chile y si se relaciona con infecciones más severas.

Los investigadores subrayan que la importancia de su estudio radica en proporcionar una línea de base para identificar qué variantes circulan y cómo se comportan. “Una de las principales dificultades es que las cepas hipervirulentas pueden pasar inadvertidas si la vigilancia se concentra únicamente en la resistencia a los antibióticos. Integrar los datos clínicos con la caracterización microbiológica y genómica permitirá transformar un hallazgo de laboratorio en criterios útiles para la vigilancia y la toma de decisiones en salud pública”, explica Juan Carlos Hormazábal.

Detectar a tiempo y entender por qué algunas variantes son más peligrosas

La investigación busca que este conocimiento no quede solo en la descripción de las bacterias. Entre sus metas está desarrollar un kit basado en PCR cuantitativa que permita detectar variantes hipervirulentas. La herramienta será validada por el ISP y probada inicialmente en el Hospital San José, con la perspectiva de evaluar posteriormente su transferencia a otros centros de la red asistencial.

También se trabaja en guías clínicas construidas a partir de datos locales, que puedan orientar sobre cuándo sospechar una infección de este tipo, cómo confirmarla y cómo apoyar su manejo en los hospitales. Los avances del proyecto han sido presentados a instancias como el Ministerio de Salud, la OPS y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos (CDC).

“Las brechas de vigilancia que existen en nuestra región no se resuelven solamente con tecnologías más complejas. Se necesitan herramientas robustas, pero también accesibles, transferibles y adaptadas al funcionamiento real de los hospitales. El kit y las guías buscan avanzar precisamente en esa dirección”, señala Aura Villamil, académica de la Universidad de Las Américas y consultora de la OPS en resistencia antimicrobiana, quien participa en el proyecto FONIS.

Junto con mejorar la detección, los equipos buscan comprender por qué ciertas variantes logran instalarse mejor en el organismo. En 2024, un estudio publicado en The ISME Journal analizó más de 12.000 genomas y mostró cómo distintos elementos de la bacteria pueden actuar de manera coordinada para favorecer su colonización intestinal. La investigación fue liderada colaborativamente por Yunn-Hwen Gan, de la Universidad Nacional de Singapur, junto con Andrés Marcoleta y Rosalba Lagos, académicos de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile. También participaron Camilo Berríos-Pastén, de la Universidad de Las Américas, y Patricio Arros, estudiante del Programa de Doctorado Conjunto en Microbiología de la Universidad de Chile y la Universidad de Santiago de Chile.

Otra línea de investigación desarrollada por equipos de la Universidad de Chile apuesta por una herramienta llamativa: amebas que actúan como “sensores vivos” de virulencia. Desde 2018, el equipo del Dr. Francisco Chávez, académico del mismo departamento, trabaja junto al grupo de Marcoleta en métodos que permiten observar cómo distintas cepas interactúan con estos organismos. En julio de 2026, un estudio publicado en ACS Sensors, encabezado por Ian Pérez-Ramírez y Matías Gálvez-Silva, presentó una batería de ensayos basada en amebas que permite evaluar numerosas cepas o condiciones de manera más simple y con menor costo. 

La plataforma todavía es una prueba de concepto y no un examen diagnóstico. Permite identificar qué cepas muestran señales de mayor virulencia antes de avanzar hacia modelos animales más complejos, ayudando a focalizar esos experimentos, reducir costos y disminuir el uso de animales.

“Cuando una cepa resiste ser ingerida o altera el movimiento y el desarrollo de la ameba, obtenemos una señal funcional de su virulencia. Esto permite utilizar a Dictyostelium como un sensor vivo y estudiar muchas condiciones antes de avanzar hacia modelos más complejos”, explica Francisco Chávez.

Para los equipos involucrados, el desafío es mantener esta capacidad de investigación y colaboración a lo largo del tiempo, debido a que la detección temprana de nuevas variantes requiere conectar la información clínica de los hospitales con los laboratorios de salud pública y la investigación universitaria. En un escenario en el que las bacterias pueden cambiar y adquirir nuevas capacidades, contar con herramientas adaptadas a la realidad local puede ser clave para anticiparse a infecciones más difíciles de tratar.