Nuevas estrategias contra la crisis de los antibióticos
Los principios evolutivos mejoran la eficacia del tratamiento
Una de las amenazas más graves para la salud pública en todo el mundo son los patógenos resistentes a los antibióticos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) advierte del inminente comienzo de una era postantibiótica en la que las infecciones inofensivas ya no pueden ser tratadas y podrían volver a ser una de las causas no naturales de muerte más frecuentes. Décadas de uso de varios antibióticos como terapia estándar han reducido en gran medida el espectro de medicamentos antibacterianos eficaces. Al mismo tiempo, el desarrollo de nuevos medicamentos se está reduciendo parcialmente o se está interrumpiendo por completo. Esto se debe a la rápida evolución de la resistencia a los antibióticos, que hace que los fármacos antibacterianos sean ineficaces en períodos cortos de tiempo. Por lo tanto, desde hace algunos años, los investigadores han intentado desarrollar estrategias para mantener o incluso mejorar la eficacia de los antibióticos existentes.
Terapia de combinación experimental: Tres columnas a la derecha muestran una fuerte reducción del crecimiento bacteriano como consecuencia del cambio de un medicamento a otro.
© Christian Urban, Uni Kiel
En el Centro de Evolución de Kiel (KEC) de la Universidad de Kiel, Alemania, el laboratorio de Schulenburg desarrolla e investiga estrategias basadas en la evolución con el doble objetivo de eliminar los patógenos bacterianos y también minimizar la evolución de la resistencia a los medicamentos. Un principio prometedor que los investigadores de la KEC aplican es la sensibilidad colateral. Este término técnico describe la aparición de"costos" evolutivos ventajosos para el desarrollo de la resistencia a los antibióticos, que siempre surge cuando la evolución de la resistencia a un antibiótico en particular hace que los patógenos sean altamente sensibles a un segundo medicamento. Utilizando como ejemplo la bacteria Pseudomonas aeruginosa, los investigadores han utilizado experimentos de evolución en el laboratorio para evaluar la estabilidad de este principio a lo largo del tiempo y, por tanto, su idoneidad para un tratamiento sostenible del paciente. En su publicación más reciente, el equipo de investigación del KEC pudo demostrar que la eficacia del tratamiento depende del orden en que se aplican los antibióticos y del modo de acción de los medicamentos utilizados.
¿Se mantiene estable la sensibilidad al tratamiento de las bacterias?
En un estudio anterior, el laboratorio de Schulenburg investigó sistemáticamente la eficacia de las terapias alternativas de combinación de antibióticos. Para estos estudios, ya utilizaron el patógeno Pseudomonas aeruginosa, una bacteria infecciosa que es particularmente peligrosa para los pacientes con un sistema inmunológico debilitado. Fueron los primeros en demostrar el principio de sensibilidad colateral para este patógeno. Además, encontraron que los tratamientos antibióticos eran particularmente efectivos, cuando un antibiótico llamado aminoglucósido se alternaba con un antibiótico betalactámico, por lo tanto un medicamento similar a la penicilina. "Sobre la base de este trabajo preliminar, ahora queríamos saber si este principio prometedor puede aplicarse con éxito en condiciones temporalmente cambiantes y si la alta sensibilidad del germen se mantiene estable", enfatiza el profesor de Kiel y portavoz de la KEC, Hinrich Schulenburg.
En el trabajo que ahora se presenta, los investigadores de Kiel han podido demostrar en amplios experimentos de laboratorio que la idoneidad del principio de sensibilidad colateral depende de varios factores: En particular, el orden de los antibióticos utilizados, los costes evolutivos de la resistencia evolucionada y también los mecanismos genéticos subyacentes determinan la eficacia del tratamiento. "La capacidad del patógeno para adaptarse se vio particularmente limitada cuando el tratamiento incluyó un cambio de medicamento de un aminoglucósido a un betalactámico, es decir, una sustancia similar a la penicilina", explica el Dr. Camilo Barbosa, primer autor del estudio. En este caso, las bacterias no pudieron adaptarse y se extinguieron como resultado de la administración combinada de los antibióticos. En otras combinaciones de medicamentos, sin embargo, los patógenos fueron capaces de desarrollar nuevas resistencias múltiples. Además, los costes evolutivos de la resistencia juegan un papel importante en el éxito de la terapia.
Bases para las terapias antibióticas basadas en la evolución
Los nuevos resultados de la investigación de los científicos del KEC sobre la estabilidad de la sensibilidad colateral pueden permitir el desarrollo de terapias antibióticas nuevas y sostenibles en el futuro. Los efectos de cambiar ciertas clases de medicamentos y el impacto de los costos evolutivos en el desarrollo de la resistencia demuestran de manera impresionante el enorme potencial de los principios evolutivos para el diseño de nuevas terapias antibióticas sostenibles. "En un próximo paso, planeamos seguir desarrollando estas prometedoras estrategias basadas en la evolución para su aplicación en pacientes y aquí aprovechar el entorno de alta colaboración entre científicos y clínicos del norte de Alemania", concluye Schulenburg.
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
Camilo Barbosa*, Roderich Roemhild*, Philip Rosenstiel and Hinrich Schulenburg; "Evolutionary stability of collateral sensitivity to antibiotics in the model pathogen Pseudomonas aeruginosa"; eLife; Published on 29 October 2019; (*these authors contributed equally to this work)
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.
