En un contexto donde las bacterias multirresistentes a los antibióticos representan una de las mayores amenazas para la salud pública mundial, un equipo de científicos brasileños liderados por el físico y ingeniero de materiales Vanderlei Salvador Bagnato, del Instituto de Física de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP), ha presentado un enfoque prometedor que podría revolucionar el tratamiento de infecciones resistentes.
El desarrollo de antibióticos para combatir las bacterias multirresistentes, especialmente las que infectan las vías respiratorias, ha sido cada vez más difícil, y algunos científicos han optado por tratar de debilitar las bacterias para que las sustancias terapéuticas disponibles sean más efectivas.
Es el caso del investigador Brasileño, Vanderlei Salvador Bagnato, que recientemente ha publicado en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), cómo ha utilizado la inactivación fotodinámica (PDI, por sus sigla en inglés) como método para debilitar las bacterias, haciéndolas más susceptibles a los antibióticos existentes. Específicamente, el equipo investigó el impacto de la PDI en Staphylococcus aureus, una bacteria responsable de diversas enfermedades, desde infecciones cutáneas hasta neumonía.
Metodología y resultados
La PDI utiliza un colorante, conocido como fotosensibilizador, que se activa mediante la absorción de luz visible. Este proceso genera especies reactivas de oxígeno capaces de oxidar y destruir microorganismos o debilitar su resistencia a los antibióticos. En este caso, se usó curcumina 10 μM como fotosensibilizador y se trabajó con tres antibióticos: amoxicilina, eritromicina y gentamicina.
Los resultados mostraron que cinco ciclos de PDI eran suficientes para romper la resistencia de la bacteria. Después del tratamiento, S. aureus se mostró particularmente susceptible a la gentamicina, aunque los otros dos antibióticos también resultaron efectivos. Este descubrimiento abre un nuevo camino en la lucha contra las bacterias resistentes, proporcionando una alternativa a la búsqueda continua de nuevos antibióticos.
“Descubrimos que la inactivación fotodinámica no siempre destruye las bacterias, pero sí destruye parte de los mecanismos que utilizan para volverse resistentes a los medicamentos. Esto llevó a la idea de probar un shock oxidativo para hacerlos susceptibles a los antibióticos», explica Bagnato.
Importancia del descubrimiento
La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha dado prioridad a la resistencia a los antimicrobianos (ARM, por sus siglas en inglés) como una de las diez principales amenazas mundiales para la salud pública a las que se enfrenta la humanidad. La resistencia a los antibióticos es un proceso que se produce cuando bacterias, virus, hongos y parásitos cambian con el tiempo y dejan de responder a los antibióticos y antivirales, por ejemplo.
La OMS calcula que cada año se producen 1,2 millones de muertes directas a causa de la ARM, y casi 5 millones indirectas. La resistencia a los antibioticos podría costar a la economía mundial 100 billones de dólares de aquí a 2050 si no se toman medidas.
Según un informe publicado el año pasado por la OMS, de cada 100 pacientes en hospitales de cuidados intensivos, siete pacientes en países de ingresos altos y 15 pacientes en países de ingresos bajos y medios adquirirán al menos una infección asociada a la atención médica (HAI) durante su estancia en el hospital. En promedio, 1 de cada 10 pacientes afectados morirá a causa de su HAI. «Las muertes se multiplican de dos a tres veces cuando las infecciones son resistentes a los antimicrobianos», añade el informe.
Ante esta situación, esta nueva investigación representa un avance significativo en el campo de la microbiología y la farmacología, ofreciendo una nueva estrategia para enfrentar el creciente problema de las bacterias multirresistentes. Con implicaciones que van más allá del tratamiento de infecciones específicas, este enfoque podría ser un cambio de paradigma en nuestra lucha contra las enfermedades infecciosas.
La investigación de Bagnato se ha centrado durante varios años en la neumonía resistente a los medicamentos, una de las infecciones resistentes a los medicamentos que causan con mayor frecuencia muertes en las unidades de cuidados intensivos. “Estamos a punto de publicar un artículo que describe una técnica aplicada directamente en los pulmones. El paciente inhala una molécula inductiva, y hacemos iluminación infrarroja extracorpórea para debilitar la resistencia del microorganismo como parte de una estrategia para combatir la neumonía, por ejemplo”, dijo el investigador.
Desde febrero de 2023, Bagnato ha estado trabajando en la Universidad de Texas A&M en los EE. UU., donde fue invitado a establecer un laboratorio de biofotónica similar al CePOF en el campus principal de College Station. Actualmente está de baja por la IFSC-USP, pero continúa colaborando en proyectos de investigación en Brasil
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