Por: Angeline Saadoun
Solo en Estados Unidos, cada año son infectadas 2 millones de personas por bacterias resistentes a antibióticos y 23 mil pierden la vida.
Los antibióticos revolucionaron la medicina del siglo XX. Sin embargo, el uso y abuso de los antibióticos comenzó a generar resistencia de muchas bacterias, disminuyendo la efectividad de los antibióticos para tratar enfermedades graves.
Por esta razón, se avecina una nueva era para la ciencia y la medicina, en la cuál los seres humanos probablemente estaremos desprotegidos contra varias bacterias potentes. En los próximos años la ciencia tendrá que recurrir a distintas alternativas como los virus, las nanopartículas, las proteínas y otras, para defendernos contra estos agentes patógenos.
A continuación te presentamos las cinco estrategias que la ciencia está considerando para cuando llegue este momento.
5. Otro tipo de ataque
Las bacterias son patógenos gracias a una serie de proteínas que les permite no solo entrar en el organismo, sino que también multiplicarse y generar daños en las células. Por lo tanto, una estrategia posible reside no en matar a las bacterias en si, sino atacar la maquinaria que les permite generar la infección.
De este modo si las bacterias están presentes pero no tienen un alto grado de patogenicidad, el sistema inmune puede atacarlas con mayor rapidez y éxito. Además, si las drogas utilizadas no matan a las bacterias, es probable que no desarrollen resistencia inmediatamente.
Muchas de las bacterias patógenas más comunes, como Escherichia coli, Listeria y MRSA producen una toxina que genera daños en las células. Por esta razón, el experto en nanoingeniería Liangfang Zhang diseñó un método para eliminar estas toxinas utilizando nanopartículas. A grandes rasgos, las nanopartículas atraen a las toxinas y las atrapa evitando que ingresen y dañen las células.
Esta estrategia debe mejorarse, sobre todo para garantizar la seguridad de los individuos, ya que las nanopartículas deben ser de un material que no dañe las células y no despierte una respuesta inmunitaria.
4. Nanopartículas para el delivery del antibiótico
Las nanopartículas son claramente el futuro de la biotecnología. El delivery de drogas con nanopartículas ya es ampliamente investigado principalmente en terapias contra el cáncer. En el caso de los antibióticos contra infecciones bacterianas, las nanopartículas podrían contribuir a que el tratamiento sea más efectivo y localizado.
Cuando los antibióticos son administrados se expande por todo el cuerpo hasta la región que debe ser tratada. Por esta razón no se puede consumir una alta dosis porque más allá de matar al patógeno también resultaría altamente tóxica para el cuerpo. Sin embargo, con el uso de las nanopartículas se pueden hacer un delivery del antibiótico precisamente hacia la zona afectada.
De este modo, las dosis pueden aumentarse sin perjudicar al organismo. Además, las bacterias difícilmente podrían resistir contra un mecanismo de ataque tan preciso y directo.
Nuevamente, esta alternativa debería adaptarse de modo tal que el organismo no considere a la nanopartícula como un agente extraño, lo cuál suele suceder. Para lograrlo, un gran número de especialistas está intentando camuflar las nanopartículas con membranas de plaquetas o fragmentos de células.
3. Atacar con péptidos
Los péptidos antimicrobianos (AMP son sus siglas en inglés) también son una buena alternativa para matar a las bacterias. Estos péptidos forman parte de la respuesta inmune en los microbios, planta y animales.
En general, estos péptidos atacan a la membrana de los patógenos e inhiben la síntesis del ADN, ARN o de proteínas.
Un grupo de científicos diseñó un peptido antimicrobiano a partir de uno descubierto en los animales marinos tunicates. Este péptido no era tóxico y con la adición de algunos aminoácidos mejoró su habilidad para matar bacterias resistentes a antibióticos de E. coli y MRSA. Además, el péptido calmó la inflamación y desencadenó una mayor respuesta inmunitaria contra la infección.
En este caso, es poco probable que las bacterias desarrollen una resistencia a los peṕtido ya que su pequeño tamaño les permite acceder más rápido a la zona atacada. No obstante, los investigadores deben continuar analizando los posibles efectos de los péptidos en las células del organismo ya que en algunos casos se ha evidenciado que podrían atacarlas.
2. Resensibilizar con fagos
Otra alternativa consiste en utilizar a los virus que se especializan en infectar y replicarse en una bacteria. Los bacteriófagos son especialistas en atacar bacterias y con la ingeniería genética es posible que en vez de matarlas se diseñe un tratamiento para que les devuelva su vulnerabilidad hacia las drogas.
Por ejemplo, los fagos podrían ser diseñados con el fin de detectar a las bacterias que portan los genes de resistencia a los antibióticos y matarlas o eliminar esa porción del genoma. De este modo, la población restante comenzara a incorporar nuevamente su sensibilidad a los efectos de los antibióticos.
Otra alternativa consiste en eliminar una de las barreras que las bacterias crean hacia los antibióticos. Muchas bacterias resistentes son capaces de secretar un compuesto para crear una barrera y frenar el avance del antibiótico. Los fagos pueden ser diseñados para consumir esta barrera, conocida como «film» y eliminarla.
Lo interesante de los fagos es que como son enemigos de las bacterias, pueden ser aliados del humano. El acceso a las biotecnología y la manipulación genética permite agregar una serie de funciones nuevas en estos organismos y lo más importante es que no se pueden replicar en las células del humano, por lo cuál no representan demasiado peligro.
De hecho, ya tenemos una gran cantidad de fagos adentro nuevo.
1. Ataques específicos con fagos
En general, el consumo de antibióticos no es específico hacia una bacteria. Algunos antibióticos suelen ser utilizados para un tipo de bacteria pero nunca para una bacteria en particular. Por esta razón es que cuando estamos en un tratamiento antibiótico mueren gran parte de nuestro flora microbiana también.
En este sentido, una alternativa para eliminar bacterias resistentes es atacarlas específicamente con fagos. El uso de estos microorganismos tan particulares y tan enemigos de las bacterias permite no solo atacar a las bacterias patógenas pero también salvar a las bacterias que contribuyen a nuestra salud.
Esta alternativa es un poco más complicada que el resto, ya que implica realizar una agrupación de bacteriófagos y modificar la región que determina lo que el fago atacará. De este modo se puede manipular y coordinar el ataque de los fagos dentro de un organismo infectado con bacterias. El diseño de un «cocktail» de fagos específicamente diseñados para atacar determinadas bacterias es más que complejo, pero no imposible.
Para que el tratamiento tenga éxito, los doctores deben realizar diagnóstico más precisos con toda la información disponible sobre las bacterias que se encuentran en un organismo.
Estas cinco alternativas podrían ser la clave para defendernos ante la resistencia de las bacterias y sobrevivir… ¿Cuál crees que funcionaría mejor?
Vía: Vix
