Un enfoque innovador utiliza un material biocompatible para encapsular bacterias probióticas y las combina con antibióticos para combatir infecciones resistentes al tratamiento.

Un nuevo enfoque para combatir las bacterias resistentes al tratamiento resultó exitoso en los experimentos con placas de Petri
Un nuevo enfoque para combatir las bacterias resistentes al tratamiento resultó exitoso en los experimentos con placas de Petri

Cada año, millones de personas desarrollan infecciones que son resistentes al tratamiento y, como resultado, miles de personas mueren.

Estas estadísticas han llevado a los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés) a considerar la resistencia a los medicamentos «uno de los mayores desafíos de salud pública de nuestro tiempo».

Por lo tanto, los investigadores están trabajando duro para desarrollar formas ingeniosas de abordar las llamadas superbacterias, bacterias que se han vuelto inmunes al tratamiento con antibióticos.

Últimamente, los investigadores han agregado probióticos a su arsenal contra superbacterias. Los probióticos son bacterias beneficiosas que se encuentran en los alimentos, como el yogur, el kéfir, los encurtidos o la sopa de miso.

Hace solo un mes, por ejemplo, un estudio sugirió que el simple hecho de consumir probióticos de forma regular podría reducir la necesidad de antibióticos, lo que ayudaría a frenar la crisis de resistencia a los medicamentos.

Ahora, los investigadores utilizaron los probióticos para crear una combinación «asesina» que destruyó dos cepas de bacterias resistentes al tratamiento.

Los dos co-senior y autores correspondientes del estudio son Ana Jaklenec, científica investigadora del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, MA, y Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch en el MIT. .

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Zhihao Li es el primer autor del artículo, ahora publicado en la revista Advanced Materials 1.

Usando alginato para encapsular probióticos

El primer autor del estudio explica el problema de abordar las infecciones resistentes a los antibióticos con probióticos.

Por un lado, dice, los probióticos han sido un tanto exitosos para combatir las bacterias cuando se aplican a las heridas. Sin embargo, los probióticos generalmente no son suficientes para destruir todas las bacterias que se encuentran en una infección de la herida.

Por otro lado, dice Li, agregar antibióticos a la mezcla mataría demasiadas bacterias, incluidos los probióticos beneficiosos.

Entonces, Li y sus colegas se dispusieron a encontrar una solución al encerrar los probióticos en una cubierta que los protege de la destrucción del antibiótico. Eligieron un material llamado alginato para diseñar la concha.

El alginato destacó a los investigadores como una buena opción por dos razones principales. En primer lugar, es un componente de la biopelícula que las bacterias forman naturalmente cuando intentan protegerse de los antibióticos. En segundo lugar, los médicos ya utilizan el componente en el tratamiento de heridas.

«Analizamos los componentes moleculares de las biopelículas y descubrimos que para la infección por Pseudomonas, el alginato es muy importante por su resistencia a los antibióticos», dice Li. «Sin embargo, hasta ahora nadie ha usado esta capacidad para proteger las bacterias buenas de los antibióticos».

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Combinaciones ‘erradicadas’ de superbacterias.

Para su estudio, Li y sus colegas eligieron un probiótico compuesto por tres cepas de la bacteria Lactobacillus , un tipo de bacteria que puede matar al Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM).

Los investigadores combinaron los probióticos con el antibiótico tobramicina, que se sabe que mata a Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).

Luego, Li y sus colegas aplicaron los probióticos recubiertos con alginato junto con tobramicina a MRSA y P. aeruginosa en una placa de Petri. La combinación «erradicó completamente» las bacterias resistentes al tratamiento, según Jaklenec.

«Fue un efecto bastante drástico», agrega el coautor principal. En contraste, cuando los investigadores recrearon el experimento sin el recubrimiento de alginato, los antibióticos mataron a los probióticos, lo que a su vez evitó que las bacterias SARM.

«Cuando solo usamos un componente, ya sea antibióticos o probióticos, no pudieron erradicar todos los patógenos», informa Li. «Eso es algo que puede ser muy importante en entornos clínicos donde tienes heridas con diferentes bacterias, y los antibióticos no son suficientes para matar a todas las bacterias».

Los investigadores tienen la esperanza de que su enfoque abordará la crisis de la resistencia a los medicamentos y planean probarlo en animales y humanos.

«Hay tantas bacterias que son resistentes a los antibióticos, lo cual es un problema grave para la salud humana. Creemos que una forma de tratarlos es encapsular un probiótico vivo y dejar que haga su trabajo», dice Jaklenec.

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«Lo bueno del alginato es que está aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU., Y el probiótico que utilizamos también está aprobado», agrega Li.

» Creo que los probióticos pueden ser algo que puede revolucionar el tratamiento de heridas en el futuro. Con nuestro trabajo, hemos ampliado las posibilidades de aplicación de los probióticos».

Zhihao Li


Referencias
  1. Biblioteca en línea de Wiley – Encapsulación de probióticos inspirada en biopelículas para el tratamiento de infecciones complejas https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201803925