Los virus que matan específicamente a las bacterias, llamados bacteriófagos, podrían algún día ayudar a resolver el creciente problema de las infecciones bacterianas que son resistentes al tratamiento con antibióticos. Los investigadores del Baylor College of Medicine y el Centro Médico de Asuntos de Veteranos Michael E. DeBakey han determinado que los fagos puedenreduce eficazmente los niveles bacterianos y mejora la salud de los ratones infectados con 'superbacterias bacterianas mortales resistentes a los antibióticos'. El estudio aparece en Informes científicos .
"Nuestro equipo de investigación se propuso determinar si los fagos pueden ser eficaces para matar a un gran grupo de bacterias que se han vuelto resistentes a los antibióticos y causan enfermedades mortales en las personas", dijo el autor correspondiente, el Dr. Anthony Maresso, profesor asociado de virología molecular ymicrobiología en Baylor: "Nos estamos quedando sin opciones disponibles para tratar a pacientes que tienen estas infecciones bacterianas mortales; necesitamos nuevas ideas".
Cuando las bacterias crecen sin control, pueden ingresar al torrente sanguíneo e infectar órganos vitales del cuerpo. El sistema inmunitario del cuerpo, un ejército de células y moléculas que combate las infecciones y otras enfermedades, responde al ataque bacteriano, defendiendo elSin embargo, la respuesta inmune a veces es excesiva y puede provocar daño tisular, insuficiencia orgánica y muerte, un proceso llamado sepsis. Para terminar con la sepsis, el crecimiento bacteriano tiene que detenerse. El tratamiento con antibióticos generalmente puede controlar el crecimiento bacteriano y prevenir elconsecuencias mortales de la sepsis, pero un número creciente de bacterias se está volviendo resistente a los antibióticos.
Según el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales, la sepsis afecta a más de 1 millón de personas en los Estados Unidos cada año. Alrededor del 50 por ciento de los pacientes con sepsis mueren; esto supera en número las muertes en los Estados Unidos causadas por cáncer de próstata, cáncer de mama y SIDA combinadosEl número de casos de sepsis por año está aumentando, lo que subraya la necesidad de nuevas estrategias para combatir las infecciones bacterianas.
En este estudio, los investigadores investigaron la posibilidad de reclutar fagos en la lucha contra las bacterias resistentes a los antibióticos, reviviendo la idea original de Felix d'Herelle, propuesta en 1926.
"La fuerza impulsora detrás de este proyecto fue encontrar fagos que matarían 12 cepas de bacterias resistentes a los antibióticos que se aislaron de los pacientes", dijo el coautor Dr. Robert Ramig, profesor de virología molecular y microbiología en Baylor ".el virólogo en el equipo, mi primera contribución fue ir a cazar fagos "
Caza de fagos
"Tengo una serie de fagos en mi laboratorio, pero ninguno de ellos mató a la E. coli resistente a los antibióticos en la que estábamos trabajando, la secuencia tipo 131 actualmente pandemia en todo el mundo", dijo Ramig.
Las aves y los perros a menudo transportan las bacterias en las que los investigadores estaban interesados, y pueden ser un reservorio ambiental de estos patógenos. También transportan fagos específicos para esas bacterias. Ramig, Maresso y Sabrina Green, un estudiante graduado en el Programa de Virología Molecular enBaylor fue a cazar fagos en parques locales y refugios de aves para recolectar heces de aves y caninos.
"Aislamos varios fagos de las heces de los animales", dijo Ramig. "Ningún fago mataría a las 12 cepas bacterianas, pero colectivamente dos o tres de esos fagos podrían matar a todas esas bacterias en cultivos en ellaboratorio."
Esta buena noticia permitió a los investigadores pasar al siguiente paso: determinar si los fagos también podrían matar las bacterias resistentes a los antibióticos en un modelo animal de sepsis.
Un modelo de ratón de sepsis humana
Uno de los modelos animales con los que trabajaron los investigadores imita cómo los pacientes con cáncer desarrollan infecciones potencialmente mortales durante su tratamiento contra el cáncer.
"Varios pacientes con cáncer que se someten a quimioterapia a veces desarrollan infecciones que provienen de bacterias que normalmente viven en su propio intestino, generalmente sin causar ningún síntoma", dijo Green. "La quimioterapia está destinada a matar las células cancerosas, pero uno de los ladosEl efecto es que suprime el sistema inmunitario. Un sistema inmunitario suprimido es un factor de riesgo importante para las infecciones con estas bacterias, que a veces también son resistentes a múltiples fármacos ".
Trabajando en el laboratorio de Maresso, Green desarrolló un modelo de ratón en el que ratones sanos recibieron bacterias resistentes a los antibióticos que colonizan su tracto intestinal. "Estos ratones no mostraron signos de enfermedad", dijo Maresso.
"Pero cuando los ratones recibieron quimioterapia", dijo Green, "las bacterias se trasladaron de sus intestinos a los órganos principales, esto condujo a una infección mortal similar a la sepsis".
En este modelo animal en el que el sistema inmunitario no puede controlar las bacterias resistentes a los antibióticos, Green probó si los fagos pudieron hacerlo.
"Cuando los fagos se entregan a los animales, su eficacia para reducir los niveles de bacterias y mejorar la salud es dramática", dijo Maresso. "Pero eso no es lo que es realmente notable", continuó. "Lo que es notable es queEstas 'drogas' fueron descubiertas, aisladas, identificadas y probadas en cuestión de semanas, y por menos dinero de lo que la mayoría de nosotros probablemente gastamos en un mes en comestibles ".
fagos: un medicamento adaptable y específico
Los fagos son muy específicos para ciertas especies o cepas de bacterias, pero se puede hacer que actúen ampliamente a través de cócteles, si se desea. Por lo tanto, a diferencia de los antibióticos, el uso de fagos puede no estar asociado con algunos de los efectos secundarios observados, como la eliminación del intestino beneficiosomicrobiota. Tampoco infectan células humanas.
Otra ventaja sobre los antibióticos es que los fagos pueden evolucionar. Si se desarrolla resistencia contra un conjunto de fagos, se pueden identificar nuevos fagos en el ambiente o evolucionar en el laboratorio en cuestión de días.
"Por otro lado, un antibiótico es un químico; no puede cambiar en tiempo real", dijo Maresso. "Puede llevar años desarrollar un nuevo antibiótico y a un costo que puede llegar a miles de millones. Pero un fago puede evolucionar".matar eficientemente una cepa resistente y luego propagarme. Me da una gran satisfacción personal cuando pienso en la ironía de esto: el próximo tratamiento antibacteriano puede usar los mismos mecanismos que las bacterias han estado usando contra nosotros durante más de 60 años.ahora."
coautora Dra. Barbara Trautner, profesora asociada y directora de investigación clínica en el Departamento de Cirugía, profesora asociada de medicina en Baylor y también investigadora del Centro de Innovaciones en Calidad, Efectividad y Seguridad de los Veteranos Michael E. DeBakeyAffairs Medical Center en Houston, y Ramig publicaron previamente un artículo en el que demostraron que es posible aprovechar la capacidad de los fagos de cambiar para combatir las infecciones bacterianas ". En resumen, tomamos cuatro fagos que atacaron específicamente a las bacterias del grupoPseudomonas, y matarían a cuatro de 26 de estas cepas bacterianas. Luego, desarrollamos los fagos en el laboratorio, y en un mes los nuevos podrían matar a 22 de los 26 ", dijo Ramig.
"Imagine el siguiente posible escenario clínico futuro: un paciente se presenta con una infección bacteriana resistente a los antibióticos que no se puede tratar o solo se puede tratar con el antibiótico más tóxico. Durante las 48 horas que lleva identificar las especies bacterianas y la cepa, médicos y científicospuede ir a una biblioteca de fagos a la mano, seleccionar aquellos que son efectivos contra esta cepa bacteriana resistente a los antibióticos y hacer un cóctel personalizado de fagos para tratar al paciente. Si se desarrolla resistencia nuevamente, desarrollaremos otro fago, de regreso a ellos"Dijo Maresso." Hay muchas maneras de matar bacterias, pero no conozco otra manera que tenga el potencial de evolucionar en tiempo real como lo hacen los fagos. Y es la mejor medicina 'verde': es natural, segura hasta ahora, relativamente barato y puede aprovecharse con las habilidades técnicas de una especialización en biología universitaria "
Mientras que la ventaja puede ser alta, todavía hay cierta precaución. "Los fagos no son medicamentos infalibles", refleja Maresso. "El sistema inmunitario del huésped a veces puede neutralizar su actividad y algunos fagos simplemente no funcionan bien en los animales. Pero nosotrosentiendo muy poco acerca de cualquiera de estas dinámicas en comparación con las de otras clases de drogas. Por lo menos, creo que la evidencia respalda la noción de que deberíamos estar prestando atención experimental a los fagos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Baylor College of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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