¿Alguna vez has oído hablar de las biopelículas? Son membranas viscosas y pegajosas que son producidas por microbios, como bacterias y hongos, para colonizar las superficies. Pueden crecer en tejidos animales y vegetales, e incluso dentro del cuerpo humano endispositivos médicos como catéteres, válvulas cardíacas o caderas artificiales. Las biopelículas protegen a los microbios del sistema inmunitario del cuerpo y aumentan su resistencia a los antibióticos. Representan una de las mayores amenazas para los pacientes en entornos hospitalarios. Pero hay buenas noticias: una investigaciónEl equipo dirigido por el Instituto de Investigación del Centro de Salud de la Universidad McGill RI-MUHC y el Hospital para Niños Enfermos SickKids ha desarrollado una nueva tecnología enzimática que previene la formación de biopelículas y también puede descomponerlas.
Este hallazgo, publicado recientemente en Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS, crea una vía prometedora para el desarrollo de estrategias innovadoras para tratar una amplia variedad de enfermedades e infecciones adquiridas en el hospital como la neumonía, el torrente sanguíneo y las infecciones del tracto urinario. Las infecciones asociadas a biopelículas son responsables de miles de muertes en América del Nortecada año. Son difíciles de erradicar porque secretan una matriz hecha de moléculas de azúcar que forman una especie de armadura que actúa como una barrera física y química, evitando que los antibióticos lleguen a sus sitios objetivo dentro de los microbios.
"Pudimos usar las propias herramientas del microbio contra ellos para atacar y destruir las moléculas de azúcar que mantienen unida la biopelícula", dice el co-investigador principal del estudio, el Dr. Don Sheppard, director de la División de Enfermedades Infecciosas en elMUHC y científico del Programa de Enfermedades Infecciosas e Inmunidad en Salud Global en el RI-MUHC. "En lugar de tratar de desarrollar nuevas 'balas' individuales que apuntan a microbios individuales, estamos atacando la biopelícula que protege esos microbios literalmente derribando las paredes paraexponer a los microbios que viven detrás de ellos. Es una estrategia completamente nueva y novedosa para abordar este problema "
Este trabajo es el resultado de una exitosa colaboración de cuatro años entre el equipo del Dr. Sheppard y los científicos en el laboratorio del Dr. P. Lynne Howell, científico principal del programa de Medicina Molecular en SickKids. Han estado trabajando para combatir las biopelículas durantevarios años, centrándose en dos de los organismos más comunes responsables de las infecciones pulmonares: una bacteria llamada Pseudomonas aeruginosa y un hongo llamado Aspergillus fumigatus. Las infecciones con estos organismos en pacientes con enfermedades pulmonares crónicas como la fibrosis quística representan un enorme desafío en la terapia médica.
Mientras estudiaban la maquinaria que estos organismos usan para hacer sus biopelículas, los científicos descubrieron enzimas que cortan las moléculas de azúcar, que pegan las biopelículas juntas. "Los microbios usan estas enzimas para mover las moléculas de azúcar y cortarlas en pedazos para construir yremodelar la matriz de biopelícula ", dice el Dr. Sheppard, quien también es profesor en los departamentos de Medicina y Microbiología e Inmunología de la Universidad McGill. Los investigadores encontraron una manera de usar estas enzimas para degradar la armadura de azúcar, exponiendo el microbio a antibióticos ydefensas del anfitrión
"Convertimos estas enzimas en una máquina destructora de biopelículas que podemos usar fuera del microbio donde se encuentran las moléculas de azúcar", explica el coprimer autor del estudio, Brendan Snarr, estudiante de doctorado en el laboratorio del Dr. Sheppard. "Estas enzimas mastican".todas las moléculas de azúcar en su camino y no se detienen hasta que se destruye la matriz ".
"Los intentos anteriores para tratar con biopelículas han tenido un éxito limitado, principalmente en la prevención de la formación de biopelículas. Estas enzimas son la primera estrategia que ha sido efectiva en la erradicación de las biopelículas maduras, y que funcionan en modelos de infección en ratones", agrega el Dr.Sheppard.
"Cuando tomamos las enzimas de las bacterias y las aplicamos a los hongos, descubrimos que funcionaban de la misma manera en la biopelícula de hongos; lo cual fue sorprendente", dice el investigador co-principal del estudio, Dr. P. Lynne Howell, quien también es profesor en el Departamento de Bioquímica de la Universidad de Toronto. "Lo que es clave es que este enfoque podría ser una forma universal de aprovechar los propios sistemas de los microbios para degradar las biopelículas. Esto tiene mayores implicaciones en muchos microbios., enfermedades e infecciones "
"¡Más del 70 por ciento de las infecciones adquiridas en el hospital en realidad están asociadas con biopelículas y simplemente carecemos de herramientas para tratarlas!", Afirma el Dr. Sheppard. Según ambos científicos principales, el potencial de esta novedosa terapia es enorme y esperan comercializarseen los próximos años.
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Materiales proporcionado por Centro de salud de la Universidad McGill . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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