El abuso y el uso incorrecto de los antibióticos para atacar infecciones causadas por bacterias ha conducido a que las segundas hayan desarrollado en las décadas recientes una resistencia cada vez mayor ante este tipo de tratamientos.
Una alternativa a la búsqueda de antibióticos es un cambio de enfoque en el que científicos de la Universidad de Harvard han estado trabajando: inducir estados de tolerancia a enfermedades ante la presencia de los patógenos en lugar de destruirlos o inactivarlos, que es lo que se hace con los antibióticos y las vacunas.
Esta tolerancia consiste en la capacidad de las células y los tejidos para resistir el daño en presencia de patógenos invasores, por lo que el huésped no desarrolla síntomas de infección a pesar de que los patógenos entren a su cuerpo.
Investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada de esta casa de estudios identificaron fármacos capaces de impulsar en renacuajos su tolerancia a determinados patógenos que en circunstancias normales les causarían la muerte, según informó la Universidad el jueves 16 de junio.
“Nuestra investigación ha demostrado que centrarse en modificar la respuesta de un huésped a un patógeno en lugar de matar al patógeno en sí podría ser una forma eficaz de prevenir la muerte y la enfermedad sin exacerbar el problema de la resistencia a los antibióticos”, dijo Megan Sperry, del Instituto Wyss, autora principal del estudio, citada por la Universidad.
Mecanismos detrás del fenómeno de la tolerancia
Se sabe de casos de tolerancia natural a determinadas bacterias que deberían causar enfermedad, como los ratones, que pueden albergar bacterias Pneumococcus en sus fosas nasales sin síntomas de neumonía, y se sabe que los monos africanos y asiáticos son menos susceptibles a ciertos patógenos que los humanos y nuestros parientes simios cercanos.
Los renacuajos de la rana Xenopus laevis son naturalmente tolerantes a algunos patógenos, pero a otros no, según explica el estudio publicado este miércoles 15 de junio en Advance Science, Potenciadores de la tolerancia inmune del huésped a la infección bacteriana descubiertos mediante enfoques computacionales y experimentales vinculados.
Tras exponer a estos renacuajos a diferentes patógenos, observaron los cambios genéticos ligados a su tolerancia, con lo que descubrieron que este fenómeno parece depender de varios procesos biológicos coordinados.
El gen HNF4A, muy activo en los renacuajos tolerantes, está conectado a varios genes involucrados en el transporte de iones metálicos y el aumento de la disponibilidad de oxígeno en condiciones de baja oxigenación (hipoxia).
Este mismo gen también ayuda a mantener el ritmo circadiano, que consiste en un ciclo de cambios en el organismo en lapsos de 24 horas y es influido por la presencia de luz.
Es decir, la tolerancia está ligada a la regulación de la hipoxia, el transporte de iones metálicos y el ritmo circadiano.
Impulso a los mecanismos naturales
Una vez identificados los mecanismos naturales detrás de la tolerancia natural de los renacuajos, el equipo encontró tres fármacos que potencian estos mecanismos y que aumentaron la supervivencia de los renacuajos: deferoxamina, que se une a los iones de hierro y aluminio; L-mimosina, que se une al hierro y al zinc; e hidralazina, que se une a los iones metálicos y también dilata los vasos sanguíneos.
Además, los científicos se dieron cuenta de que los mecanismos de la tolerancia tienen influencia sobre una proteína en común, la HIF-1𝛼, por lo que aplicaron también el fármaco 1,4-DPCA, que potencia la actividad de esta proteína.
Gracias a la aplicación de estos fármacos, los renacuajos lograron tolerancia a patógenos a los que no eran naturalmente tolerantes. En algunos casos disminuyó la cantidad de bacterias en sus cuerpos, pero en la mayoría de los casos la tolerancia se dio junto con la presencia de gran cantidad de ellas.
“Muchos de los mismos mecanismos también se encuentran en los mamíferos, lo que sugiere que las infecciones en humanos y otros animales algún día podrían tratarse aumentando su tolerancia a los patógenos”, explicaron los científicos.
Los investigadores advirtieron que “el aumento de la tolerancia de los humanos a las infecciones podría significar que nunca eliminarán por completo un patógeno dañino de sus cuerpos, lo que podría tener efectos en la salud a largo plazo.
Además, estas personas podrían transmitir el patógeno a otras más susceptibles. Por ello, recomendaron que este tipo de tratamientos podrían combinarse con otras medidas, como las vacunas.
Foto de portada: Las bacterias patógenas pueden ser causantes de enfermedades en sus huéspedes. Crédito: Arek Socha / Pixabay.
Fuentes:
Universidad de Harvard: https://bit.ly/3HylNZU
Advanced Science: https://bit.ly/3mVN0wr
