Esta pregunta no es realmente sobre la resistencia de una sola bacteria a los antibióticos. La pregunta es realmente sobre la resistencia de una población de bacterias y, por lo tanto, es una pregunta ecológica a escala de microbiología. Así que lo abordaré como tal, para lo cual primero tendré que abordar un par de cuestiones clave para sentar las bases de la respuesta resultante que doy.
Tiempos de generación
Las bacterias se reproducen increíblemente rápido en comparación con otros organismos. Como referencia, el tiempo de generación (el tiempo que le toma a un individuo producir una descendencia reproductivamente viable que luego pueda reproducirse) para los humanos es de 20 a 25 años. Para las bacterias, un tiempo de generación es de 20 minutos en condiciones favorables .
¿Cuánto tiempo es una generación humana?
Crecimiento de poblaciones bacterianas
Eso significa que en una hora ya ha habido suficiente tiempo para que hasta 3 generaciones bacterianas aparezcan y desaparezcan, ¡y durante el transcurso del día podría haber hasta 72 generaciones!
El número de generaciones que pasan durante un período establecido determina la tasa máxima con la cual las adaptaciones pueden surgir y propagarse a través de una población. Los tiempos de generación lenta significan que la adaptación será lenta, los tiempos de generación rápidos significan que la adaptación será rápida. Las bacterias son increíblemente rápidas, por lo que su velocidad de adaptación también es increíblemente rápida, lo que las hace excelentes para adaptarse a las circunstancias cambiantes.
Energía usada
Cada organismo absorbe energía (en forma de alimentos, luz solar, etc.) y utiliza esa energía para las funciones de la vida. En cualquier momento dado, la cantidad de energía disponible para el organismo se limita a lo que tienen a mano en ese momento.
Es el intestino un caldo de cultivo para los genes de resistencia a los medicamentos?
¿Qué antibióticos ya no se recetan debido a la resistencia a los antibióticos adquirida?
¿Qué tan pronto puedo repetir el tratamiento con antibióticos?
En un sentido muy amplio, los organismos pueden distribuir esa energía a 3 diferentes usos:
- Crecimiento – Convertirse en un organismo más grande, más fuerte y más capaz
- Reproducción : crear más organismos como sí mismo
- Defensa – Prevenir la muerte
Esta distribución de energía es un juego de suma cero, lo que significa que un organismo puede gastar mucha energía en una o dos áreas, pero será a costa de los demás.
Por ejemplo, la mayoría de los conejos no crecen demasiado, son muy fáciles de matar pero difíciles de atrapar, y maduran y se reproducen muy rápido (bajo crecimiento, defensa baja / media, alta reproducción).
Por el contrario, los elefantes maduran y se reproducen increíblemente lentamente, pero crecen muy grandes y tienen una piel gruesa y colmillos gigantes para la defensa (reproducción muy baja, crecimiento muy alto, defensa muy alta) 
Observe cómo no se obtiene un organismo que es muy grande, muy difícil de matar y se reproduce muy rápido. ¡Tal organismo requeriría una cantidad gigantesca de energía para sostenerse!
El precio de la adaptación
Cuando se trata de la bacteria, la resistencia a los antibióticos es un rasgo defensivo enormemente beneficioso que permite la supervivencia frente a los antibióticos normalmente fatales. La resistencia a los antibióticos requiere que se dedique cierta energía al mantenimiento del rasgo, y este costo reducirá la energía disponible para la reproducción, creando una bacteria que se reproduce más lentamente. Sin embargo, este costo adicional es insignificante cuando se compara con la alternativa: muerte.
Sin embargo, si se elimina el antibiótico de la situación, de repente no hay una ventaja neta para el rasgo, ya que independientemente de su presencia, la bacteria sobrevivirá. En este punto, el costo extra de energía del rasgo será el factor determinante, y en realidad hará que las bacterias sean menos competitivas en comparación con otras bacterias que se reproducen más rápidamente.
Puede ser que las bacterias conserven el rasgo por un tiempo, pero una vez que las bacterias comienzan a dejar caer el rasgo y se reproducen más rápido, el rasgo eventualmente se perderá debido a la exclusión competitiva. Es la misma razón por la cual los animales terrestres aún no tienen branquias funcionales, porque las branquias toman energía y esfuerzo para crecer y mantenerse, y fuera del agua son inútiles. Desde el punto de vista evolutivo, es ventajoso para los animales terrestres ahorrar la energía que gastarían en el crecimiento y el mantenimiento de las branquias y, en cambio, la usarían para otra cosa.
El costo competitivo de la resistencia a los antibióticos en Mycobacterium tuberculosis
