De la misma manera que el bicarbonato de sodio descompone la grasa y la suciedad, facilitando la limpieza de las superficies, los investigadores de la Facultad de Medicina Lewis Katz de la Universidad de Temple LKSOM ahora muestran que una nueva molécula terapéutica puede romper comunidades de bacterias dañinas, abriendo lamanera de que los antibióticos que matan las bacterias eliminen las infecciones de manera más efectiva.
Las comunidades de bacterias conocidas como biopelículas son conocidas por formarse en los dispositivos médicos implantados, como catéteres y prótesis, y en los tejidos del cuerpo, donde dan lugar a infecciones crónicas y en ocasiones potencialmente mortales en los pacientes. Las biopelículas son extremadamente difíciles deerradicar, porque, unidos a una matriz impermeable, los microbios son capaces de resistir los antibióticos y otros agentes que de otro modo los eliminarían.
Sin embargo, la nueva molécula, un tipo de anticuerpo monoclonal, es capaz de abrir estas biopelículas, provocando su disociación. Es el primer agente de su tipo que se muestra prometedor como estrategia inmunoterapéutica para combatir las biopelículas infecciosas.
"Con este nuevo anticuerpo, abrimos la puerta a mejores estrategias de tratamiento para los pacientes que padecen infecciones crónicas asociadas con dispositivos médicos implantados o que padecen infecciones recurrentes, como infecciones repetidas del tracto urinario", explicó Cagla Tukel, PhD, Profesor asociado en el Departamento de Microbiología e Inmunología de LKSOM y autor principal del nuevo estudio.
El estudio se publicó en línea en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
El nuevo anticuerpo, llamado 3H3, fue aislado de un sujeto humano sano por Scott K. Dessain, MD, PhD, profesor del Instituto Lankenau de Investigación Médica y coautor del nuevo estudio. Los Drs. Dessain y Tukel estaban intrigados porLa capacidad del 3H3 para unirse a la beta-amiloide, una proteína pegajosa que funciona de manera anormal en la enfermedad de Alzheimer. Una forma de amiloide llamada curli es secretada por las células bacterianas y es un componente importante de las biopelículas. El amiloide amiloide bacteriano actúa como pegamento, lo que permite que las células bacterianas se adhieranentre sí y forman una película continua sobre una superficie.
En experimentos con biopelículas de Salmonella enterica serovar Typhimurium infecciosa, que forma biopelículas en el tracto intestinal humano y en dispositivos médicos, el equipo del Dr. Tukel descubrió que la unión de amiloide por el 3H3 interrumpía la formación de biopelículas, provocando la separación de las células bacterianas dentro de la biopelícula.Luego, los investigadores probaron el anticuerpo en ratones infectados con biofilm de S. Typhimurium asociado al catéter. En estos animales, las inyecciones de 3H3 también condujeron a la disociación del biofilm y, cuando fueron seguidas por terapia con antibióticos, permitieron la rápida erradicación de células bacterianas individuales de los animales.
Actualmente no existen terapias que se utilicen clínicamente para romper las biopelículas. En este caso, el equipo del Dr. Tukel demostró que, si bien el 3H3 rompe la biopelícula, también evita que las bacterias que se disocian ingresen a la circulación, donde podrían causar sepsis. Se encontró 3H3para unirse a las células bacterianas individuales facilitando su absorción por las células inmunes. Por lo tanto, este nuevo enfoque tiene el potencial de reducir el riesgo de sepsis.
"Estamos muy entusiasmados con estos hallazgos", dijo el Dr. Tukel. "Existe una gran necesidad de una inmunoterapia que pueda usarse junto con antibióticos de dosis más bajas u otros antimicrobianos para erradicar de manera segura y eficaz las biopelículas en entornos infecciosos".
El Dr. Tukel y sus colegas planean luego probar 3H3 en una amplia variedad de biopelículas. Como muchas bacterias patógenas importantes producen amiloides curli o similares a curli en sus biopelículas, como Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa, esta nueva inmunoterapia hael potencial para aplicarse a una amplia variedad de infecciones.
"También estamos desarrollando un enfoque clínico", señaló el Dr. Tukel. "Nuestros hallazgos preclínicos en animales son prometedores y hemos identificado un camino claro hacia el desarrollo clínico".
Otros investigadores que contribuyeron al nuevo trabajo incluyen: Sarah A. Tursi, Lauren K. Nicastro, Amanda L. Miller, Connie Qiu, Stefania Gallucci y Bettina A. Buttaro, Departamento de Microbiología e Inmunología, LKSOM; Rama Devudu Puligedda, Lankenau Institute for Medical Research, Wynnewood, PA; y Paul Szabo y Norman R. Relkin, Weill Cornell Medical Feil Family Brain & Mind Research Institute, Nueva York.
La investigación fue apoyada en parte por fondos de los Institutos Nacionales de Salud, Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas y del Instituto Lankenau de Investigación Médica.
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Materiales proporcionado por Sistema de salud de la Universidad de Temple . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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