Los científicos identifican sustancias químicas en la hierba nociva que "desarma" las bacterias mortales
Los ácidos triterpenoides son un poderoso factor contra el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina.
Los científicos han identificado compuestos específicos del árbol de la pimienta brasileña - un arbusto invasivo de la maleza en Florida - que reducen la virulencia de las bacterias estafilocócicas resistentes a los antibióticos. Scientific Reports publicó la investigación, demostrando que los ácidos triterpenoides de las bayas rojas de la planta "desarman" las peligrosas bacterias estafilocócicas al bloquear su capacidad de producir toxinas.
La etnobotánica Cassandra Quave de la Universidad de Emory, mostrada en su laboratorio con bayas del árbol de pimienta brasileño. La planta es nativa de Sudamérica donde los curanderos tradicionales del Amazonas la han usado como tratamiento para las infecciones de la piel.
Emory University
El trabajo fue dirigido por el laboratorio de Cassandra Quave, una profesora asistente en el Centro para el Estudio de la Salud Humana de la Universidad de Emory y el Departamento de Dermatología de la Escuela de Medicina de Emory. Los experimentos de laboratorio de los investigadores proporcionan la primera evidencia de que los ácidos triterpenoides son eficaces contra el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, conocido como SARM.
El árbol de pimienta brasileño (Schinus terebinthifolia), nativo de América del Sur, también abunda en Florida, donde forma densos matorrales que desplazan a las especies nativas. "Es una hierba nociva que mucha gente en Florida odia, por una buena razón", dice Quave. "Pero, al mismo tiempo, hay una rica tradición sobre el pimiento brasileño en el Amazonas, donde los curanderos tradicionales han usado la planta durante siglos para tratar infecciones de la piel y los tejidos blandos."
Quave, líder en el campo de la etnobotánica médica y miembro del Centro de Resistencia a los Antibióticos de Emory, estudia cómo los pueblos indígenas incorporan las plantas en las prácticas de curación para descubrir candidatos prometedores para nuevos medicamentos.
Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades llaman a la resistencia a los antibióticos "uno de los mayores retos de salud pública de nuestro tiempo". Cada año en los EE.UU., al menos 2,8 millones de personas contraen infecciones resistentes a los antibióticos, lo que lleva a más de 35.000 muertes.
"Incluso en medio de la actual pandemia viral de COVID-19, no podemos olvidarnos del tema de la resistencia a los antibióticos", dice Quave. Señala que muchos pacientes de COVID-19 están recibiendo antibióticos para hacer frente a las infecciones secundarias provocadas por sus condiciones debilitadas, lo que hace temer un aumento posterior de las infecciones resistentes a los antibióticos.
En 2017, el laboratorio de Quave publicó el hallazgo de que una mezcla refinada y rica en sabor de 27 compuestos extraídos de las bayas del árbol de la pimienta brasileña inhibe la formación de lesiones en la piel de los ratones infectados con SARM. El extracto no funciona matando la bacteria MRSA, sino reprimiendo un gen que permite a las células de la bacteria comunicarse entre sí. Bloquear esa comunicación impide que las células tomen una acción colectiva, lo que esencialmente desarma la bacteria impidiendo que excrete las toxinas que utiliza para dañar los tejidos. El sistema inmunológico del cuerpo tiene entonces más posibilidades de curar una herida.
Ese enfoque es diferente del tratamiento típico de destruir bacterias mortales con drogas diseñadas para matarlas, que pueden ayudar a alimentar el problema de la resistencia a los antibióticos. Algunas de las bacterias más fuertes pueden sobrevivir a estos ataques de drogas y proliferar, pasando sus genes a la descendencia y llevando a la evolución de los mortales "súper bichos".
Para el presente trabajo, los investigadores quisieron reducir el alcance de 27 compuestos principales de las bayas para aislar los químicos específicos involucrados en el desarme del SARM. Refinaron minuciosamente los compuestos originales, probando cada nueva iteración para comprobar su potencia en la bacteria. También utilizaron una serie de técnicas de química analítica, incluyendo la espectrometría de masas, la espectroscopia de resonancia magnética nuclear y la cristalografía de rayos X para obtener una imagen clara de los productos químicos implicados en el mecanismo antivirulencia.
Los resultados mostraron que tres ácidos triterpenoides funcionaron igual de bien para inhibir que el SARM formara toxinas en una placa de Petri, sin dañar las células de la piel humana. Y uno de los ácidos triterpenoides funcionó particularmente bien en la inhibición de la capacidad del SARM para formar lesiones en la piel de los ratones. Los investigadores también demostraron que los ácidos triterpenoides reprimieron no sólo un gen que el SARM utiliza para excretar toxinas, sino dos genes involucrados en ese proceso.
"La naturaleza es la mejor química, sin duda alguna", dice Quave. Añade que las malas hierbas, en particular, tienden a tener interesantes arsenales químicos que pueden utilizar para protegerlas de las enfermedades, de modo que puedan propagarse más fácilmente en nuevos entornos.
El equipo de investigación planea hacer más estudios para probar los ácidos triterpenoides como tratamientos para las infecciones por SARM en modelos animales. Si esos estudios son prometedores, el siguiente paso sería trabajar con químicos medicinales para optimizar los compuestos en cuanto a eficacia, entrega y seguridad antes de probarlos en humanos.
"Las plantas son tan increíblemente complejas químicamente que la identificación y el aislamiento de extractos particulares es como recoger agujas de pajares", dice Quave. "Cuando eres capaz de arrancar moléculas con propiedades medicinales de estas complejas mezclas naturales, es un gran paso adelante para entender cómo pueden funcionar algunas medicinas tradicionales, y para avanzar en la ciencia hacia un potencial camino de desarrollo de drogas".
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.
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