- Dos investigaciones publicadas en 2026, con participación de investigadores de la Universidad de Chile, combinaron análisis de ADN ambiental, modelamiento estructural de proteínas y dispositivos de cultivo in situ para explorar el conjunto de genes y mecanismos asociados a la resistencia antimicrobiana, conocido como resistoma, en suelos antárticos.
- Los trabajos, desarrollados mediante la colaboración entre el Instituto Milenio BASE, el Anillo mBioClim y equipos de distintas instituciones, profundizan en una línea de investigación chilena que ha alcanzado amplia repercusión internacional y refuerzan la importancia de estudiar el continente blanco desde el enfoque de Una Salud, que reconoce la estrecha relación entre la salud humana, animal y ambiental.
Mucho antes de que la humanidad comenzara a utilizar antibióticos, los microorganismos ya producían sustancias para competir entre sí y desarrollaban mecanismos para defenderse de ellas. Parte de esa antigua carrera evolutiva permanece registrada en los suelos de la Antártica, donde existe una diversidad microbiana que recién comienza a ser explorada.
Dos estudios recientes, publicados en la revistas iMetaOmics y en Environment & Health, muestran que el continente blanco puede entenderse como un archivo natural de la evolución de la resistencia antimicrobiana. Desde aproximaciones complementarias, uno reconstruyó la información genética de comunidades microbianas completas, mientras que el otro recuperó bacterias vivas que normalmente quedan fuera del alcance de los cultivos convencionales.
Estos trabajos se suman al crecimiento sostenido de la ciencia polar chilena. Según información difundida por el Instituto Antártico Chileno, investigadores e investigadoras con afiliación nacional participaron en 134 publicaciones científicas antárticas en 2025, la cifra más alta registrada para el país. Las dos investigaciones publicadas en 2026 representan una continuación de esta trayectoria, marcada por el trabajo colaborativo entre universidades, centros científicos y programas nacionales.
Un hallazgo que recorrió el mundo
Las nuevas publicaciones tienen un antecedente directo. En 2022, un equipo liderado por Andrés Marcoleta, académico del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, publicó un estudio sobre el resistoma de los suelos de la península Antártica. La investigación mostró que estos ambientes albergaban bacterias autóctonas resistentes a múltiples antibióticos, especialmente en zonas sin intervención humana evidente, lo que respaldó el carácter natural y ancestral de este resistoma. En algunos aislados resistentes a la colistina, un antibiótico de última línea utilizado frente a infecciones especialmente difíciles de tratar, no se detectaron los genes de resistencia conocidos, lo que sugirió la existencia de mecanismos aún no caracterizados. También se identificaron genes de resistencia asociados a elementos genéticos móviles, potencialmente capaces de circular entre microorganismos.
El hallazgo tuvo amplia repercusión internacional y puso en discusión tanto el origen ancestral de la resistencia como las preguntas que plantea el deshielo sobre el contacto entre microorganismos antes aislados y otros ecosistemas.
Ese trabajo no quedó como un hallazgo aislado. Sus resultados y preguntas contribuyeron al desarrollo del proyecto Anillo mBioClim, creado para estudiar cómo el cambio climático modifica las comunidades microbianas de suelos antárticos y la distribución de genes de resistencia y atributos asociados a virulencia.
En 2024, esta línea se extendió hasta los suelos de glaciar Unión, en el interior de la Antártica occidental, a menos de 1.000 kilómetros del polo sur. Allí se describió una comunidad microbiana menos diversa que la de la Antártica marítima, pero con un resistoma distintivo y bacterias capaces de resistir hasta 24 antibióticos.
Al referirse a la evolución de esta línea de investigación, el Dr. Andrés Marcoleta, director del Grupo de Microbiología Integrativa (GMI_UChile) y académico del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, señala: “El estudio de 2022 nos mostró que los suelos antárticos albergan una altísima diversidad de bacterias, algunas resistentes a múltiples antibióticos de uso clínico. Este amplio resistoma refleja procesos ecológicos y evolutivos muy anteriores al uso médico de estos fármacos. Los trabajos posteriores nos han permitido avanzar desde esa primera observación hacia una comprensión más profunda de su diversidad, de su historia evolutiva y de las bacterias que albergan estos mecanismos”.
Un mapa de las beta-lactamasas antárticas
El primero de los nuevos estudios, publicado en iMetaOmics, analizó 81 metagenomas de suelos antárticos y subantárticos, es decir, conjuntos de secuencias de ADN que permiten estudiar comunidades microbianas completas sin necesidad de cultivar cada microorganismo. La investigación fue encabezada por José Coche-Miranda, Patricio Arros y Andrés Marcoleta, y contó con la participación de Julieta Orlando y Francisco Chávez, académicos de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.
El trabajo fue posible gracias a la articulación entre el Instituto Milenio BASE y el Anillo mBioClim, que permitió reunir muestras, datos y capacidades científicas desarrolladas por distintos equipos. El estudio combinó comparaciones de secuencias de proteínas con predicción de estructuras tridimensionales e inferencia funcional, una estrategia especialmente útil para detectar enzimas ambientales que pueden ser muy diferentes, en su secuencia, de las conocidas en contextos clínicos.
Los investigadores identificaron 1.916 secuencias candidatas a beta-lactamasas, enzimas capaces de inactivar antibióticos beta-lactámicos, respaldadas por la concordancia entre sus secuencias y sus estructuras moleculares predichas. Aunque su actividad deberá comprobarse experimentalmente, muchas eran muy distintas de las beta-lactamasas conocidas y, aun así, conservaban la arquitectura y los elementos catalíticos característicos. Esta combinación de diversidad y conservación es consistente con una historia evolutiva profunda de estas familias de enzimas.
Las beta-lactamasas también mostraron patrones diferenciados entre las islas subantárticas, la península Antártica y los desiertos fríos continentales, que reflejaron cambios en la composición de las comunidades microbianas. En conjunto, los resultados refuerzan la idea de que la resistencia no es exclusivamente una consecuencia de la medicina moderna, sino también una característica ecológica ancestral, modelada por la competencia y la adaptación de los microorganismos.
Al respecto, el Dr. Francisco Chávez, director del Laboratorio de Microbiología de Sistemas (SysmicroLab) y académico del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, explica: “No se trata de presentar a las bacterias antárticas como una amenaza inmediata, sino de comprender la historia ecológica de estos mecanismos de resistencia. Una Salud nos recuerda que la resistencia antimicrobiana no puede estudiarse únicamente en hospitales: también debemos observar los microorganismos, los animales y los ecosistemas donde esa diversidad se origina y evoluciona”.
Recuperar la materia oscura microbiana
El segundo estudio, publicado en la revista Environment & Health, abordó el resistoma desde una perspectiva complementaria: la recuperación de bacterias vivas para estudiar directamente sus características.
La investigación fue liderada por Jacquelinne Acuña, recientemente incorporada como académica del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile. El equipo comparó los métodos tradicionales de cultivo con dispositivos de cultivo in situ, también conocidos como chips de cultivo. Estos permiten que los microorganismos comiencen a crecer en condiciones más próximas a las de su ambiente original, antes de ser recuperados y analizados en el laboratorio.
La estrategia permitió acceder a bacterias raras o subrepresentadas en los cultivos convencionales. Al evaluar 158 aislados frente a 35 agentes antimicrobianos, los investigadores encontraron una resistencia ampliamente distribuida y algunas bacterias capaces de tolerar más de 20 de ellos. También detectaron actividades que en contextos clínicos se asocian a virulencia, aunque su presencia, por sí sola, no demuestra que estos microorganismos sean patógenos.
Sobre el aporte de esta aproximación, la Dra. Acuña destaca: “Los dispositivos de cultivo in situ nos permiten acceder a una fracción de la diversidad bacteriana que suele permanecer oculta. Recuperar estos microorganismos vivos es fundamental para pasar de la información genética a la comprobación experimental de sus capacidades de resistencia y adaptación”.
Muchas funciones clasificadas en contextos clínicos como resistencia o virulencia pudieron surgir originalmente para obtener nutrientes, competir con otros microorganismos o sobrevivir a las condiciones extremas del ambiente antártico. Por eso, estos resultados deben interpretarse en su contexto ecológico y no como evidencia directa de una amenaza sanitaria.
Dos aproximaciones para una misma pregunta
Los estudios de iMetaOmics y Environment & Health permiten observar el resistoma antártico desde escalas complementarias. El análisis de ADN ambiental, conocido como metagenómica, revela genes, proteínas y relaciones evolutivas a nivel de comunidades microbianas completas, mientras que los dispositivos de cultivo in situ permiten recuperar microorganismos vivos y evaluar experimentalmente sus propiedades.
Esta integración también fortalece una nueva capacidad científica en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile. La experiencia de la Dra. Acuña en el cultivo de microorganismos ambientales se suma al trabajo del Dr. Marcoleta en genómica, resistencia antimicrobiana y transferencia genética, al del Dr. Chávez en las interacciones entre bacterias, hospederos y ambientes, y al de la Dra. Julieta Orlando en la ecología microbiana de ambientes extremos.
En el contexto del retroceso de los glaciares, estudiar estas comunidades resulta especialmente relevante. A medida que aparecen nuevos suelos libres de hielo, microorganismos antes apartados pueden incorporarse a nuevas redes ecológicas. Esto no implica necesariamente la aparición de riesgos sanitarios, pero sí subraya la necesidad de integrar el análisis genético, el cultivo y el monitoreo ambiental para comprender cómo los microorganismos responden a un continente en transformación.
Desde una perspectiva más amplia, la Dra. Julieta Orlando, directora alterna del Instituto Milenio BASE y académica del Departamento de Ciencias Ecológicas de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, enfatiza: “La Antártica no es un territorio desconectado del resto del planeta. Los procesos que ocurren allí forman parte de sistemas ecológicos globales. Estudiar su biodiversidad microbiana no solo amplía nuestro conocimiento sobre la vida en condiciones extremas, sino que también proporciona información necesaria para comprender y proteger la salud de los ecosistemas en un mundo que está cambiando”.
En conjunto, los estudios consolidan a la Antártica como un laboratorio natural para reconstruir la historia profunda de la resistencia antimicrobiana y observar cómo esta puede reorganizarse en un planeta en transformación. Los próximos pasos serán comprobar experimentalmente la actividad de las enzimas candidatas, determinar cuáles de estos genes pueden movilizarse entre bacterias y mantener series de monitoreo que permitan distinguir el resistoma natural de los cambios asociados al deshielo o a la actividad humana.
Más que anunciar una amenaza inmediata, esta línea de investigación busca construir conocimiento y establecer líneas de base que permitan anticipar cambios, orientar la vigilancia ambiental y proteger ecosistemas cuya diversidad microbiana aún conocemos solo parcialmente.
Comunicado de Prensa: SysMicro, LEMi, GMI_UChile.
