Hallan el “talón de Aquiles” de bacterias causantes de varias enfermedades

Zaragoza, 2 feb (EFE).- Un estudio liderado por Jesús Arenas, investigador de la Universidad de Zaragoza en el Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2), ha permitido hallar el “talón de Aquiles” de bacterias que causan la meningitis, gonorrea, tosferina y otitis y que podría permitir el desarrollo de tratamientos más adecuados para evitar infecciones de difícil tratamiento con antibióticos y para las que no existen vacunas.

Las bacterias multirresistentes causan alrededor de 700.000 muertes humanas cada año en todo el mundo, y se espera que este número supere los 10 millones de muertes en 2050, por lo que según la Organización Mundial de la Salud (OMS), representan una de las tres mayores amenazas de salud a las que se enfrenta la humanidad en las próximas décadas.

En 2018, el Sistema Global de Vigilancia Antimicrobiana de la OMS informó una ocurrencia generalizada de bacterias multiresistentes de 2.164.568 personas con sospecha de infecciones bacterianas en 66 países.

Entre los patógenos particularmente problemáticos al tratamiento con antibióticos figuran la Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa o la Neisseria gonorrhoeae, que se mueve ampliamente en la comunidad.

También entre los patógenos veterinarios, particularmente los asociados con la ganadería y la producción avícola, la tasa de resistencia a antibióticos se ha incrementado.

Algunos de ellos, como Salmonella enterica o Streptococcus suis, son patógenos zoonóticos importantes, es decir, pueden infectar a animales y humanos y, a pesar de ser un problema de índole global, el desarrollo de nuevos antibióticos carece de atractivo económico para la industria farmacéutica por su elevado coste y por la inevitable aparición de resistencias a antimicrobianos.

La investigación, publicada en la revista Virulence y en la que participan otros seis investigadores de diferentes instituciones como la Universidad de Utrecht, el Hospital de Utrecht, la Universidad de Oslo y la compañía holandesa U-Protein Express BV, ha permitido descubrir un mecanismo inmunológico que evita la formación de “biofilms” -asociaciones de bacterias patógenas que se adhieren fuertemente a los tejidos y que crean tolerancia a los antibióticos- por bacterias tolerantes a antibióticos, informa la Universidad de Zaragoza.

Cuando las bacterias logran formar biofilms resisten en gran medida el sistema inmune, y adquieren una gran tolerancia y resistencia a los antibióticos. De hecho, el 60 % de las infecciones bacterianas son causadas por biofilms, y este porcentaje se incrementa al 80 % en infecciones hospitalarias que resultan en alta mortalidad y morbilidad.

En el trabajo se describe cómo el suero de humanos y animales contiene sustancias que evitan la formación de biofilms en bacterias causantes de la meningitis, gonorrea, tosferina y otitis.

Se trata de las proteínas kallikrein y plasmin, proteasas que participan en otros sistemas ya conocidos pero cuya actividad se ignoraba.

Así, en la investigación se demuestra que la actividad proteolítica de estas proteínas es la responsable de la inhibición de la formación del biofilms por bacterias patógenas, al cortarles las proteínas que utilizan para ello, aunque Arenas estima que es la actividad conjunta de varias proteasas "la que previene la formación de biofilms” y que pueden existir otras que también tengan actividad parecida, y que no han sido estudiadas en el trabajo.

La degradación de las proteínas bacterianas sin embargo no afecta a la viabilidad de las bacterias, por lo que los investigadores concluyen que deben funcionar conjuntamente con otros sistemas como el humoral o celular, que son en última instancia los encargados de eliminar las bacterias. Sin embargo, este último tiene una actividad más reducida cuando las bacterias han conseguido formar biofilms, por lo que ambos sistemas deben funcionar en coordinación.

El hallazgo, como explican las citadas fuentes, fue fruto de una observación casual en 2015 mientras Arenas estaba estudiando el comportamiento del meningococo, agente causal de la meningitis, en líneas celulares en la Universidad de Utrecht (Holanda). Como para el cultivo de estas líneas se precisa suero, Arenas observó que cuando las bacterias crecían en su presencia, aunque sobrevivían, no eran capaces de formar biofilms.

Este hallazgo indica la existencia de un sistema de defensa específico contra biofilms patogénicos todavía desconocido y entenderlo abre nuevas ventanas para tratar enfermedades que son difíciles de controlar en la actualidad, incluyendo varias para las que no existen vacunas o que la vacunación no está indicada.

Si estas bacterias necesitan formar biofilms para poder resistir antibióticos y así poder causar enfermedad, se podrían utilizar inmunomodulares para incrementar la producción o actividad de estas proteínas y/o que actúen en combinación con antibióticos, si bien, estas estrategias deben ser investigadas en un futuro. EFE

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