Lo último que alguien quiere durante una estadía en el hospital es una infección adquirida en el hospital. Las infecciones nosocomiales, como se les llama, están en aumento a medida que más patógenos se vuelven resistentes a los medicamentos disponibles actualmente. Un patógeno encabeza la lista como uno deel más común, uno de los más frecuentemente fatales y uno de los más difíciles de tratar - Acinetobacter baumannii .
Kumar Venkitanarayanan, Decano Asociado de Investigación y Estudios de Posgrado, y profesor de la Facultad de Agricultura, Salud y Recursos Naturales, y su equipo recientemente publicó una investigación en la revista medicina de heridas detallando cómo están trabajando para cambiar eso.
A. baumannii está incluido en la lista ESKAPE de la Organización Mundial de la Salud, una colección de bacterias que se están volviendo cada vez más resistentes a los antibióticos. Con el aumento de la resistencia, la investigación de terapias alternativas es primordial y, en algunos casos, volver a las terapias antiguas está demostrando ser eficaz.
infecciones de A. baumannii dice Venkitanarayanan, son especialmente difíciles de tratar, ya que las bacterias poseen un arsenal de medidas para adquirir resistencia a los antibióticos. Las bacterias también son capaces de formar biopelículas que fortalecen la infección contra los antibióticos y les brinda una mayor probabilidad de propagación, especialmente en entornos hospitalarios.
" A. baumannii es principalmente un patógeno nosocomial que afecta especialmente a las personas con sistemas inmunes comprometidos, los muy jóvenes, los muy viejos, las víctimas de quemaduras, y también se informa en las heridas de los soldados de combate ", dice Venkitanarayanan. A. baumannii puede infectar heridas y provocar infecciones especialmente persistentes de la piel y los tejidos blandos y, finalmente, propagarse, causando infecciones sistémicas difíciles y a veces imposibles de tratar, como neumonía o infecciones del tracto urinario.
En lugar de adoptar el enfoque de desarrollar nuevos antibióticos, el grupo de investigación de Venkitanarayanan busca métodos de tratamiento más antiguos para buscar nuevas estrategias.
"En la antigüedad, los metales se usaban como tratamientos antimicrobianos, por lo que decidimos volver a visitarlos para ver si podían aplicarse a los tratamientos modernos", dice Venkitanarayanan.
Los metales y metaloides han sido reconocidos durante mucho tiempo por sus cualidades desinfectantes, y como tales se han utilizado en la conservación de alimentos, desinfección del agua, productos de limpieza y para el tratamiento de heridas. Los investigadores examinaron los metales por su eficacia antimicrobiana y encontraron selenio, un metaloide,ser prometedor. Además de los posibles usos antimicrobianos, el selenio también resulta ser un micronutriente importante en el funcionamiento del sistema inmune, la síntesis de ácido nucleico, así como otros procesos fisiológicos.
Los investigadores primero determinaron la cantidad mínima de selenio necesaria para inhibir la virulencia de las bacterias o la capacidad de causar enfermedades. Con este enfoque, Venkitanarayanan dice que las bacterias aún pueden crecer, pero no pueden infectar al huésped de manera tan efectiva.
Dado que las bacterias desarrollan resistencia a los medicamentos cuando su supervivencia se ve afectada, a concentraciones de antivirulencia sub-letales, las bacterias tienen menos probabilidades de desarrollar resistencia a los antibióticos. Además, a estos niveles, es menos probable que los medicamentos tengan un impacto negativo en el pacienteejemplo, como lo que se ve con antibióticos donde el tratamiento afecta el microbioma del huésped.
Luego, el equipo simuló una herida cultivando células y fluidos de la herida en una matriz modelo. La matriz de la herida se inoculó con la bacteria, con o sin la cantidad de selenio necesaria para inhibir A. baumannii virulencia
Las biopelículas tratadas con o sin ellas se observaron bajo microscopios electrónicos de barrido, y se realizó un análisis de ADN para evaluar si se produjeron cambios genéticos después de la exposición al selenio.
Los investigadores también realizaron ensayos para determinar qué tan efectivamente las bacterias podrían adherirse e invadir las células de la piel con y sin selenio presente
Las bacterias pueden emplear diferentes estrategias para colonizar un huésped, desde recubrimientos gruesos para evitar la desecación o penetración de las drogas, hasta los medios para adherirse y llegar al huésped. Parece que el selenio tiene formas de desmantelar múltiples estrategias A. baumannii .
Lo que los investigadores encontraron fue que para los cultivos expuestos al selenio, la arquitectura de biopelículas de esos cultivos se redujo significativamente, dejando que la biopelícula parezca difusa y descompuesta. En consecuencia, el análisis genético posterior al tratamiento reveló una baja regulación significativa de los genes asociadoscon producción de biofilm. El selenio también redujo la capacidad bacteriana para adherirse e invadir las células de la piel.
"No hay datos claros sobre cómo funciona el selenio. Parece haber toxicidad contra la membrana externa de la bacteria y también podría causar toxicidad contra el ADN, potencialmente en genes que están involucrados en la creación de biopelículas", dice Venkitanarayanan.
Estudiar estos mecanismos exactos son los próximos pasos que darán los investigadores, acercándose un poco más a las aplicaciones clínicas.
Aunque no se conocen los mecanismos exactos de acción para el selenio en este momento, Venkitanarayanan dice que es importante explorar este tipo de opciones. Su grupo ha explorado la eficacia del selenio para tratar otras infecciones como la Escherichia coli enterohemorrágica EHEC y Clostridium difficile C. dif. .A medida que se encuentra más resistencia a los antibióticos en el tratamiento de diversas infecciones bacterianas, Venkitanarayanan dice que es importante mirar hacia atrás a los tratamientos que funcionaron alguna vez.
"Incluso si hacemos uso de los viejos métodos junto con los antibióticos modernos, es mejor que no poder usar nada en absoluto"
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Materiales proporcionado por Universidad de Connecticut . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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