Un virus que mata a los durmientes
Los investigadores han hallado un virus que mata las bacterias latentes: este raro descubrimiento podría ayudar a combatir gérmenes que no pueden tratarse sólo con antibióticos
En la naturaleza, la mayoría de las bacterias viven con lo mínimo. Si experimentan una carencia de nutrientes o estrés, detienen su metabolismo de forma controlada y entran en un estado de reposo. En este modo de espera, se siguen produciendo ciertos procesos metabólicos que permiten a los microbios percibir su entorno y reaccionar a los estímulos, pero se suspenden el crecimiento y la división.
l fago paride (púrpura) es uno de los pocos que ataca a las bacterias latentes.
Graphic: Enea Maffei / ETH Zürich
Esto también protege a las bacterias de, por ejemplo, los antibióticos o de los virus que se alimentan exclusivamente de bacterias. Estos virus que infectan a las bacterias, conocidos como fagos, se consideran una posible alternativa a los antibióticos que ya no son (suficientemente) eficaces debido a la farmacorresistencia. Hasta ahora, el consenso de los expertos sostenía que los fagos infectaban con éxito a las bacterias sólo cuando éstas crecían.
Los investigadores de la ETH de Zúrich se preguntaron si la evolución podría haber producido bacteriófagos especializados en bacterias inactivas y que pudieran utilizarse para atacarlas. Comenzaron su búsqueda en 2018. Ahora, en una nueva publicación en la revista Nature Communications, muestran que tales fagos, aunque raros, existen de hecho.
Un golpe de suerte en un montón de compost
Cuando el profesor de la ETH Alexander Harms y su equipo del Biozentrum de la Universidad de Basilea comenzaron su proyecto en 2018, asumieron que en el primer año podrían aislar alrededor de 20 fagos diferentes que atacan bacterias latentes. Pero no fue así: no fue hasta 2019 cuando la estudiante de doctorado de Harms, Enea Maffei, aisló un nuevo virus desconocido hasta entonces. Encontrado en material vegetal en descomposición de un cementerio cerca de Riehen (cantón de Basilea-Ciudad), este virus puede infectar y destruir bacterias latentes. "Es el primer fago descrito en la literatura que ataca bacterias en estado latente", afirma Maffei. Harms añade: "Sin embargo, a la vista del enorme número de bacteriófagos, siempre estuve convencido de que la evolución debía de haber producido alguno capaz de penetrar en bacterias latentes". Han bautizado a su nuevo fago con el nombre de Paride.
Activo contra bacterias muy extendidas
El virus descubierto por los investigadores infecta a la Pseudomonas aeruginosa, una bacteria común en muchos entornos. Diversas cepas colonizan el agua, las plantas, el suelo y las personas. En el cuerpo humano, ciertas cepas pueden causar enfermedades respiratorias graves, como la neumonía, que pueden ser mortales.
Sin embargo, los investigadores aún no tienen claro cómo el nuevo fago sorprende a los gérmenes latentes de P. aeruginosa . Sospechan que el virus utiliza una clave molecular específica para despertar a la bacteria y luego secuestra la maquinaria de multiplicación de la célula para su propia reproducción. Sin embargo, los investigadores de la ETH aún no han podido aclarar exactamente cómo funciona esto.
Así pues, su objetivo es dilucidar los genes o moléculas que subyacen a este mecanismo de despertar. A partir de ahí, podrían desarrollar sustancias en un tubo de ensayo que se encargaran del proceso de despertar. A continuación, esa sustancia podría combinarse con un antibiótico adecuado que elimine por completo la bacteria. "Pero estamos sólo al principio. Lo único seguro es que no sabemos casi nada", afirma Harms.
Las pruebas iniciales muestran un efecto
Para probar la eficacia del fago Paride, los investigadores lo emparejaron con un antibiótico llamado meropenem. Éste interrumpe la síntesis de la pared celular, por lo que sólo interfiere en los procesos celulares que no dañan a los fagos. El antibiótico no tiene efecto sobre las bacterias latentes, ya que éstas no sintetizan una nueva pared celular.
Cuando se probó en placas de cultivo celular, el virus fue capaz de matar el 99% de todas las bacterias latentes, pero dejó con vida el 1%. Sólo la combinación de fagos Paride y meropenem fue capaz de erradicar por completo el cultivo bacteriano, aunque este último no tuvo ningún efecto detectable por sí solo.
En otro experimento junto con Nina Khanna, médico del Hospital Universitario de Basilea, Maffei probó esta combinación en ratones con una infección crónica. Ni el fago ni el antibiótico por sí solos funcionaron especialmente bien en los ratones, pero la interacción entre fagos y antibióticos demostró ser muy eficaz también en organismos vivos. "Esto demuestra que nuestro descubrimiento no es sólo un artefacto de laboratorio, sino que también podría ser clínicamente relevante", afirma Maffei.
Un rayo de esperanza, ¿pero nunca más que eso?
Los expertos llevan muchos años debatiendo intensamente sobre la terapia con fagos. Investigadores y médicos esperan poder utilizar algún día los fagos para sustituir a los antibióticos que han dejado de ser eficaces. Sin embargo, aún faltan aplicaciones amplias, ya que no se han realizado estudios exhaustivos. "Lo que tenemos en la actualidad son sobre todo estudios de casos individuales", afirma Harms.
Los estudios realizados por investigadores del Hospital Militar Reina Astrid de Bruselas demostraron que el tratamiento mejoraba el estado de tres cuartas partes de los pacientes y que era capaz de eliminar la bacteria en el 61 por ciento. Sin embargo, esto también significa que en cuatro de cada diez pacientes, los gérmenes no pudieron eliminarse con la terapia fágica, a pesar de que las bacterias en cuestión eran sensibles a los fagos en el laboratorio. "Esto puede deberse a que muchas bacterias del organismo se encuentran en estado latente, sobre todo en el caso de infecciones crónicas, y por eso los fagos no pueden penetrar en ellas", afirma Harms. Las bacterias latentes también podrían desempeñar un papel importante en las infecciones con cepas no resistentes.
"En el caso de las infecciones, eso significa que sería importante conocer el estado fisiológico de la bacteria en cuestión. Entonces podrían utilizarse los fagos adecuados, combinados con antibióticos, de forma selectiva. Sin embargo, hay que saber exactamente cómo ataca un fago a una bacteria antes de poder seleccionar los fagos adecuados para un tratamiento concreto. Esto aún no ha ocurrido porque todavía sabemos muy poco sobre los fagos", explica Harms.
Por eso, en los próximos años, los investigadores estudiarán con precisión cómo el nuevo fago saca a las bacterias del sueño profundo, las infecta y las hace susceptibles a los antibióticos. Este trabajo está financiado por una subvención de inicio del SNSF a Alexander Harms y por el NCCR AntiResist.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
