Alternativas a los antibióticos: bacteriófagos e inhibidores de la sensibilidad del quórum

El desarrollo de nuevas terapias alternativas a los antibióticos es cada vez más necesario, debido a la creciente prevalencia del fenómeno de resistencia a los antibióticos.

De resistencia a antibióticos

La resistencia a los antibióticos es un fenómeno en el que las bacterias se vuelven insensibles, por lo tanto, resistentes a la terapia con antibióticos.

Por lo tanto, el medicamento se vuelve incapaz de matar o inhibir el crecimiento de las bacterias responsables de la infección que se pretende tratar.

La resistencia a los antibióticos puede ser de dos tipos:

  • Resistencia intrínseca, es decir, la resistencia ya presente en las bacterias incluso antes de tomar el medicamento;
  • Resistencia adquirida o inducida, es decir, la resistencia que se desarrolla en bacterias solo después de que se toma el antibiótico.

Desde el descubrimiento de los primeros antibióticos hasta la fecha, estos medicamentos se han usado ampliamente, aunque no siempre de la manera correcta.

De hecho, el abuso y el uso indebido de los antibióticos, especialmente en los últimos años, han fomentado el desarrollo de la resistencia adquirida por las bacterias; como consecuencia, favorecieron la selección de nuevas cepas bacterianas resistentes.

El uso de antibióticos incluso cuando no es necesario, o el incumplimiento de la dosis y la duración de la terapia establecida por el médico, son algunos de los comportamientos incorrectos que han favorecido, y que, lamentablemente, aún hoy favorecen, el desarrollo de resistencia a los antibióticos.

Por estas razones, el enfoque de la investigación es sobre nuevas estrategias terapéuticas que pueden ser alternativas válidas a la terapia con antibióticos, con la esperanza de identificar nuevos tratamientos que sean igualmente efectivos para combatir infecciones, que no favorezcan el desarrollo de resistencia y que induzcan menos efectos secundarios

Terapia de bacteriofagos

Los bacteriófagos (o fagos) son virus que pueden infectar células bacterianas, pero no células humanas.

Más precisamente, los bacteriófagos atacan a las bacterias inyectando su material genético en ellas, para que puedan reproducirse. De hecho, el virus no es capaz de replicarse y para hacerlo necesita explotar otras células, en este caso, células bacterianas.

Los bacteriófagos, por lo tanto, se multiplican dentro de la bacteria hasta que causa lisis y, en consecuencia, la muerte.

Descubrimiento de bacteriófagos

En 1896, el bacteriólogo británico Ernest Hankin observó que las aguas del río Ganges y el río Jumna, en la India, poseían propiedades antibacterianas que habían reducido la incidencia de casos de cólera y disentería en áreas ubicadas cerca de los dos ríos.

Hankin planteó la hipótesis de que estas propiedades antibacterianas debían atribuirse a una sustancia desconocida, capaz de ir más allá de los filtros de porcelana utilizados para filtrar el agua del río, pero que podrían degradarse a altas temperaturas (termolábil).

En años posteriores, otros bacteriólogos observaron fenómenos similares, pero ninguno de ellos elaboró ​​el tema.

Casi veinte años después de las primeras observaciones de Hankin, un bacteriólogo inglés llamado Frederick Twort observó un fenómeno similar al descrito por Hankin e hipotetizó que la "sustancia desconocida" con actividad antibacteriana podría ser un virus. Sin embargo, debido a la falta de fondos, Twort no pudo continuar su investigación en esta área.

Solo dos años después de que el microbiólogo franco-canadiense Félix d'Herelle, a principios del siglo XX, descubriera, o más bien redescubría, la existencia de bacteriófagos.

Poco después de su descubrimiento, d'Herelle hizo el primer intento de introducir una terapia con bacteriófagos para el tratamiento de la disentería. Este intento, tuvo resultados positivos.

Posteriormente, también se probó la terapia con bacteriófagos para el tratamiento de otras infecciones y, incluso en estos casos, se obtuvieron resultados positivos.

Sin embargo, con el advenimiento de los antibióticos, en Occidente el uso de bacteriófagos se dejó de lado en favor del uso de medicamentos recién descubiertos.

En Europa del Este, por otro lado, la terapia con bacteriófagos ha seguido desarrollándose y todavía se utiliza en la actualidad.

El redescubrimiento de la terapia con bacteriófagos.

La terapia con bacteriófagos, reservada en Occidente con la llegada de los antibióticos, vuelve a despertar un gran interés debido al continuo aumento del fenómeno de la resistencia a los antibióticos.

Los bacteriófagos se consideran enemigos naturales de las bacterias y tienen ventajas sobre los antibióticos:

  • Son muy específicos, ya que cada bacteriófago es selectivo para una especie bacteriana determinada o incluso para cepas bacterianas específicas. Esta característica es muy importante porque, de esta manera, las bacterias responsables de la infección son los únicos objetivos de la terapia y no se eliminan los microbios que forman la flora bacteriana humana, como suele ocurrir con los antibióticos comunes. Todo esto se traduce en una reducción de los efectos secundarios causados ​​por muchos antibióticos, como, por ejemplo, la diarrea.
  • Debido a la lisis de las bacterias, los bacteriófagos estimulan indirectamente el sistema inmunológico. De hecho, con la lisis bacteriana se generan fragmentos de células que son reconocidos por las células de nuestro sistema inmunológico; Este fenómeno permite la activación de todos los mecanismos de defensa naturalmente presentes en el cuerpo humano.
  • Las bacterias también pueden desarrollar resistencia a los bacteriófagos, pero si esto sucede, los fagos pueden desarrollar una nueva cepa capaz de atacar a las bacterias en poco tiempo.
  • Cuando se eliminan las bacterias responsables de la infección, incluso los bacteriófagos desaparecen.
  • Son baratos, ya que los bacteriófagos están fácilmente disponibles en la naturaleza.

A pesar de las importantes ventajas que tienen, sin embargo, los bacteriófagos también pueden tener algunas desventajas:

  • Debido a que los bacteriófagos son altamente específicos para ciertos tipos de bacterias, la preparación a base de fagos, realizada para el tratamiento de infecciones particulares, debe personalizarse para cada paciente individual. Por lo tanto, es necesario identificar exactamente qué bacterias son responsables de la infección. Esto puede causar problemas, especialmente cuando el paciente está en peligro de vida y no hay tiempo para realizar las pruebas apropiadas para la identificación exacta de las bacterias que desencadenan la infección.
  • Dentro de la misma preparación de fagos se podrían contener toxinas bacterianas que pueden ser dañinas para el cuerpo.
  • La transferencia de genes bacterianos entre una cepa de virus y otra puede ocurrir.
  • Después de la lisis bacteriana, pueden liberarse cantidades excesivas de toxinas en el organismo que conducen a una sobreestimulación del sistema inmunológico; Esto puede causar la aparición de un shock tóxico.

En cualquier caso, a pesar de las desventajas, la terapia con bacteriófagos sigue siendo una alternativa válida a la terapia con antibióticos.

El mayor obstáculo, probablemente, es el dado por el modo de desarrollo de las preparaciones de fagos. De hecho, estas preparaciones se pueden obtener de manera relativamente rápida a partir de sustancias naturales (como, por ejemplo, el agua de río). Sin embargo, estas metodologías de preparación no cumplen con las normas occidentales que regulan el desarrollo y uso de nuevos medicamentos.

Sin embargo, en los Estados Unidos, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) ha aprobado el uso de preparaciones de bacteriófagos para la descontaminación de animales, plantas y sus derivados destinados al consumo humano.

Inhibidores del quórum

La terapia con inhibidores de detección de quórum está despertando un interés considerable como una posible alternativa a la terapia con antibióticos.

Este tipo de tratamiento no puede matar las bacterias, pero evita que dañen el cuerpo.

Para comprender mejor el mecanismo de acción de este tratamiento, es útil una breve introducción a lo que es útil la detección de quórum.

Percepción de quórum

La detección de quórum es una forma de comunicación utilizada por las bacterias para intercambiar información entre sí.

Para comunicarse, las bacterias utilizan compuestos químicos particulares (llamados autoinductores) que brindan información sobre la población bacteriana, incluida información sobre su tamaño.

Cuando la población bacteriana ha alcanzado el quórum (cuyo significado literal es el número mínimo de miembros, indispensable y necesario para poder tomar decisiones de manejo), los autoinductores actúan promoviendo o inhibiendo la transcripción de ciertos tipos de genes y regulando la activación o Menos que las vías metabólicas.

El mecanismo de detección de quórum se ha identificado en casi todos los tipos de bacterias (tanto grampositivas como gramnegativas), incluidas aquellas que son patógenas para los humanos.

Las bacterias patógenas se comunican entre sí para regular la producción de sustancias nocivas o para activar mecanismos que permiten que las células del sistema inmunitario del huésped no las reconozcan. Otras bacterias, a través de la detección de quórum, pueden retrasar la producción de sustancias dañinas hasta que la colonia bacteriana haya alcanzado un tamaño tal que asegure la solución de la infección al abrumar al sistema inmunitario del huésped.

Inhibidores del quórum

La detección de quórum, por lo tanto, es esencial para la comunicación de ciertas bacterias patógenas y para la liberación de las sustancias nocivas producidas por ellas.

El bloqueo de esta forma de comunicación bacteriana, por lo tanto, podría ser útil para detener la aparición de infecciones bacterianas que de otro modo podrían causar enfermedades graves (como, por ejemplo, infecciones de cólera o Pseudomonas aeruginosa ).

Además, la terapia con inhibidores de detección de quórum parece presentar un riesgo menor de desarrollo de resistencia por parte de las bacterias que la terapia con antibióticos.

Los estudios en animales que utilizan inhibidores de la detección de quórum para prevenir la aparición de infecciones por estafilococos han dado resultados positivos.

Por lo tanto, la investigación en este campo continúa desarrollándose en un intento por identificar nuevas moléculas capaces de inhibir la comunicación bacteriana y las infecciones y enfermedades que seguirían.

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