Nueva terapia contra una bacteria que provoca infecciones mortales
Un péptido antimicrobiano procedente de las vacas podría combatir las infecciones incurables causadas por una bacteria superresistente que se encuentran comúnmente en los intestinos.
Por Suhtling Wong
Imagen conceptual de un grupo de péptidos destruyendo bacterias de la especie Klebsiella pneumoniae. Imagen generada con DALL-E
La investigadora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Florida Central (EE. UU.), Renee Fleeman, tiene la misión de matar bacterias resistentes a los medicamentos, y su último estudio ha identificado una terapia que puede penetrar la baba gelatinosa que dichas infecciones utilizan para protegerse de los antibióticos.
En un estudio publicado recientemente en la revista Cell Reports Physical Science, Fleeman demuestra que un péptido antimicrobiano procedente de las vacas tiene potencial de tratar las infecciones incurables causadas por la bacteria Klebsiella pneumoniae.
La Klebsiella pneumoniae es una bacteria que forma parte de la flora normal del intestino, donde generalmente no causa problemas, pero puede ser peligrosa si se traslada a otras partes del cuerpo o si infecta a personas con el sistema inmunitario debilitado. Puede causar neumonía e infecciones en la sangre, en el tracto urinario y en las heridas.
Las bacterias resistentes a los antibióticos son una creciente amenaza para la salud mundial.
Entre quienes corren mayor riesgo se encuentran las personas mayores y los pacientes con otros problemas de salud, como diabetes, cáncer, insuficiencia renal y enfermedades hepáticas. Sin embargo, los adultos más jóvenes y las personas sin problemas de salud adicionales pueden contraer infecciones del tracto urinario y de las heridas a causa de bacterias que no pueden tratarse con los antibióticos disponibles en la actualidad.
Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de Estados Unidos informan de que las bacterias resistentes a los antibióticos son una creciente amenaza para la salud a nivel mundial. Un estudio de 2019 alertó de que casi 5 millones de personas murieron ese año en todo el mundo a causa de infecciones resistentes a los medicamentos. “La resistencia a los antimicrobianos erosiona la medicina moderna y pone millones de vidas en peligro”, dice el doctor Tedros Adhanom Ghebreyesus, director general de la OMS.
Una gran parte de esas muertes son atribuibles a la Klebsiella pneumoniae, porque tiene una tasa de mortalidad del 50% si no se aplica de inmediato una terapia con antibióticos. Una preocupación significativa con Klebsiella pneumoniae es su capacidad para desarrollar resistencia a múltiples antibióticos, incluidos aquellos que son la última línea de defensa, como los carbapenémicos. Esto la convierte en un patógeno muy desafiante en entornos de atención médica, donde las infecciones pueden ser difíciles de tratar y controlar.
Renee Fleeman trabaja en medicamentos capaces de matar bacterias hipervirulentas. Cortesía: University of Central Florida
Estas bacterias son más resistentes a los fármacos cuando viven en una biopelícula, es decir, microorganismos que se adhieren entre sí y están incrustados en una suerte de gelatina protectora. Estudios recientes han demostrado que entre el 60% y el 80% de las infecciones están asociadas a biopelículas bacterianas, que aumentan su resistencia a los fármacos.
"Es como un abrigo que las bacterias se ponen a sí mismas", afirma Fleeman.
Su investigación estudia formas de eliminar la capa protectora y exponer a las bacterias para que el sistema inmunitario del organismo o los antibióticos, que actualmente no pueden atravesar la biopelícula, las eliminen. A través de esa investigación, Fleeman descubrió cómo los péptidos fabricados por las vacas pueden matar rápidamente a la Klebsiella pneumoniae.
Esta microbióloga determinó que los péptidos interactúan con las conexiones de azúcar que mantienen el biofilm intacto. Comparó el proceso con cortar el alambre de un cercado. Cuando se cortan varias hileras, se daña la integridad de la estructura del la bioelícula bacteriana y el péptido puede penetrar y destruir las bacterias sin su gelatina ptotectora.
Unas máquinas que perforan la membrana de las bacterias.
"Nuestra investigación ha demostrado que el péptido de poliprolina puede penetrar y empezar a romper la barrera bacteriana en tan solo una hora después del tratamiento", afirma Fleeman.
El péptido tiene otra ventaja: una vez que atraviesa la barrera protectora, mata las bacterias mejor que los antibióticos utilizados como último recurso para tratar infecciones incurables, según los resultados de las pruebas. Los péptidos destruyen a las bacterias perforando su membrana celular, lo que les causa la muerte rápidamente en comparación con otros antibióticos que inhiben el crecimiento desde el interior de la célula bacterina.
El péptido también podría emplearse como tratamiento tópico para una amplia gama de usos, especialmente en el ejército, para tratar heridas abiertas sobre el terreno. "Las bacterias se dividen cada treinta minutos, así que hay que actuar rápido", comenta Fleeman.
La siguiente fase de su investigación tratará de entender la biología que subyace a la eficacia del péptido y si las combinaciones con otros fármacos ayudarían a su aplicación.
Fleeman afirma que la investigación sobre infecciones resistentes debe continuar porque suponen una gran amenaza para la salud. "Se calcula que en 2050 las infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos serán la primera causa de muerte humana —dice Fleeman. Y concluye—: Nuestro trabajo se centra en prepararnos para esta batalla posterior a la era de los antibióticos, en la que los antibióticos comunes que damos por sentados dejarán de ser eficaces, y pondrán en peligro la terapia contra el cáncer, los trasplantes de órganos y cualquier avance médico moderno que dependa de terapias antibióticas eficaces."
Información facilitada por la Universidad de Florida Central -Adaptación: Enrique Coperías / Rexmolón Producciones
Fuente: Laura De los Santos, Robert L. Beckman IV, Christina DeBarro, Cesar de la Fuente-Nunez, Jennifer S. Brodbelt, Renee M. Fleeman y otros. Polyproline peptide targets Klebsiella pneumoniae polysaccharides to collapse biofilms. Cell Reports Physical Science (2024). DOI: https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2024.101869
