Virus para combatir superbacterias resistentes a antibióticos

Por Diana Gutiérrez Fernández (CSIC)*

Uno de los grandes retos de la medicina actual es encontrar nuevos compuestos antimicrobianos capaces de combatir las infecciones producidas por las bacterias resistentes a los antibióticos.

La resistencia antimicrobiana o antibiótica ocurre cuando las bacterias que están expuestas a los antimicrobianos mutan produciendo pequeños cambios en su material genético para defenderse de ellos. Aunque es un fenómeno natural, es bien conocido que el uso indebido de antibióticos para tratar animales sanos en ciertos sectores de la producción animal o para tratar infecciones sin importancia en humanos está acelerando el proceso. Estas bacterias resistentes a los antibióticos, que se conocen como ‘superbacterias’, se encuentran en humanos, animales, en los alimentos y el medio ambiente y pueden dispersarse con gran facilidad entre todos estos ambientes. Como resultado, la medicina actual está dejando de ser efectiva para combatir a las superbacterias, lo que supone un grave riesgo para la salud y la vida de las personas.

Microfotografías de virus bacteriófagos (izquierda) y estafilococo, bacteria causante de infecciones en humanos y animales (derecha).

Desde la Organización Mundial de la Salud (OMS) se ha puesto de manifiesto la necesidad de estudiar nuevos sistemas de control de bacterias patógenas, y esto ha sido el caldo de cultivo para que resurjan alternativas como la terapia fágica, es decir, el uso de los bacteriófagos o fagos (virus que infectan bacterias) para tratar enfermedades  infecciosas. Aunque los fagos fueron descubiertos a principios del  siglo XX por Felix d’Herelle y utilizados poco tiempo después por Frederick Twort para combatir infecciones en humanos, el descubrimiento de  los antibióticos en 1942 y su gran éxito propició que los fagos dejaran de utilizarse en la mayor parte de Europa, a excepción de los países  del  Este.  Actualmente,  preparaciones  terapéuticas  de  fagos  continúan  utilizándose en Polonia, Rusia y Georgia de manera paralela a los antibióticos.

Reproducción de un fago en una bacteria. 1) El fago reconoce a la bacteria e inyecta su ADN en el interior de la misma. 2) El fago se multiplica dentro de la bacteria y produce las endolisinas. 3) Las endolisinas hacen que la bacteria explote. 4) La bacteria muere y hay muchos nuevos fagos que pueden infectar a otras bacterias.

Como puedes ver en el vídeo que aparece a continuación, premiado con la Mención Especial en el concurso de vídeos On Zientzia, los bacteriófagos, son virus que infectan y matan únicamente a bacterias, siendo totalmente inocuos para personas, animales, plantas y para el medio ambiente. Su potencial como antimicrobianos se debe a su particular reproducción, ya que se multiplican en el interior de la bacteria para finalmente ser liberados haciéndola explotar, lo que provoca su muerte. En concreto, la muerte bacteriana se produce por la acción de unas proteínas producidas por el fago que se llaman endolisinas. Estudios recientes demuestran que las endolisinas pueden actuar también sobre la bacteria cuando se añaden desde el exterior, por lo que también podrían ser utilizadas como una alternativa a los antibióticos.

Varias características hacen a los fagos y a las endolisinas atractivos para ser  utilizados en el control de patógenos en multitud de campos, como el sector hospitalario, el sector veterinario o las industrias alimentarias. Entre sus principales ventajas cabe señalar las siguientes:

1. Los fagos son agentes naturales extraordinariamente abundantes, que se encuentran de forma habitual en el ambiente.
2. Son altamente específicos, por lo que solo eliminan a la bacteria patógena; el resto de la microbiota beneficiosa permanece inalterada.
3. Son efectivos incluso contra bacterias resistentes a los antibióticos.
4. La capacidad de multiplicación de los fagos dentro de la bacteria sensible aumenta aún más su eficacia.
5. La utilización de mezclas de fagos previene la selección de bacterias resistentes a los mismos.
6. Hasta el momento no se han descrito bacterias resistentes a las endolisinas.

Aunque actualmente parece que las bacterias resistentes están ganando la batalla, existen muchos grupos de investigación que están intentando solucionar este problema. Se está demostrando con éxito que la utilización de fagos y endolisinas puede inclinar la balanza a nuestro favor para ganar la guerra contra las bacterias patógenas.

*Diana Gutiérrez Fernández es la autora del vídeo premiado por On Zientzia que se muestra en este post junto con Lucía Cornejo Villanueva. Investigadora posdoctoral en el Instituto de Productos Lácteos de Asturias del CSIC, en la actualidad desarrolla una línea de investigación basada en la en la utilización de proteínas fágicas para la eliminación de bacterias patógenas.

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