Logran romper escudo de las bacterias que las hace resistentes a antibióticos

Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) han conseguido fracturar la armadura protectora de las bacterias para superar la resistencia a los antibióticos, es decir, han logrado atravesar la matriz extracelular del biofilm, una estructura protectora construida por las bacterias.

Este logro puede ayudar a combatir las infecciones pulmonares persistentes, las heridas crónicas o las infecciones asociadas a hospitalizaciones, que son más difíciles de tratar que otros tipos de infecciones porque a menudo están causadas por biofilms -colonias de microorganismos, principalmente bacterias-, que crecen juntos en una matriz que ellos mismos producen y que les protege y aísla del ambiente externo.

La investigación, que publica la revista "npj Biofilms and Microbiomes", ha sido liderada por Eduard Torrents, quien ha explicado que las infecciones por biofilms son el mecanismo inespecífico más importante de resistencia a los antimicrobianos y por eso atacar a estos microorganismos sólo con antibióticos no es suficiente y se necesita romper la matriz extracelular para acceder a las bacterias del interior y eliminarlas.

Los investigadores del IBEC lo han conseguido, según Torrents, "combinando un antibiótico con un par de agentes que perforan el biofilm y eliminan incluso las bacterias que viven dentro del biofilm".

En este estudio, la bacteria investigada fue "Pseudomonas aeruginosa", un patógeno que suele crecer en biofilms en los pulmones de pacientes con fibrosis quística o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), causando infecciones persistentes.

"Hicimos cultivos de biofilms in vitro, utilizando una técnica que se asemeja mucho a la forma en que existen y crecen en la naturaleza", ha detallado Torrents.

En la práctica clínica, estas infecciones suelen tratarse con un antibiótico llamado tobramicina, pero su eficacia se ve limitada por su incapacidad para penetrar en el biofilm porque este antibiótico está cargado positivamente y es neutralizado por la matriz extracelular, cargada negativamente.

Teniendo esto en cuenta, los investigadores cargaron el antibiótico en portadores de nanopartículas con carga negativa, lo que tuvo el efecto de neutralizar la carga positiva antes de que el fármaco llegara al biofilm, permitió romper la matriz extracelular y matar a las bacterias de su interior.

Además, estos portadores, fabricados con nanopartículas de cadena simple a base de dextrano, fueron capaces de transportar hasta el 40 % del peso del antibiótico.

"Muchos de los nanotransportadores estudiados anteriormente sólo han podido soportar una pequeña carga del compuesto objetivo, lo que ha impedido su uso clínico. Nosotros hemos conseguido superar este obstáculo", ha destacado Torrents.

El investigador ha señalado que en un futuro uso clínico, este nuevo antibiótico se administraría en múltiples dosis, como es la práctica habitual con los antibióticos.

"Al haber conseguido una eliminación tan significativa del biofilm tras una sola dosis de nuestro agente, predecimos que un curso completo de antibióticos podría reducir considerablemente la carga de estas infecciones extremadamente difíciles de tratar", ha afirmado Torrents.

Ahora, el siguiente paso es trabajar en la validación clínica de este sistema porque, según los investigadores, su comercialización supondría un avance decisivo en el tratamiento de las infecciones por biofilms, cuyo coste económico mundial asciende actualmente a 4.000 millones de dólares al año.