sábado, agosto 15, 2020
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Bacteriófagos: los “homicidas” de las bacterias.

Hoy hablaremos de otro tipo de virus, de virus que no infectan personas, sino otros microorganismos: bacterias. ¿De qué estamos hablando? ¡SIGUE LEYENDO!

http://esmateria.com/2014/07/27/el-nuevo-virus-que-probablemente-llevas-en-las-entranas/

¿Qué es un bacteriófago? Un bacteriófago, también conocido como fago, es un virus que en vez de infectar humanos, animales o plantas, infecta específicamente bacterias. Sí, no somos los únicos, las bacterias también temen a los virus.

Este tipo de virus no difiere mucho de los humanos, de hecho, la estructura es prácticamente la misma: un poco de material genómico (algunos apenas tienen 3 genes) y una envuelta que lo protege. En algunos casos, el continente puede ser más extravagante, pero el contenido sigue siendo el mismo.

Y ojo, porque aunque los bacteriofagos parezcan un descubrimiento novedoso, se conocen desde 1896, aunque no fueron nombrados como tal, por d’Herelle, hasta 1917.

https://enciende.cosce.org/imagenes/escalas_1.jpg

¿Cómo actúan estos bacteriófagos? Se tratan de parásitos obligados (igual que el resto de virus, vamos). Este término viene a significar que tienen que infectar a otros organismos para poder propagarse, en este caso, bacterias. Y para comprender cómo infectan a una bacteria nos tenemos que imaginar el mecanismo de acción de una jeringuilla. Estos bacteriófagos doblan sus “patitas”, se agachan y actúan como una jeringa: inyectan su material genético a la bacteria.

Y a partir de aquí, todo es muy similar a lo que ocurre con los virus humanos. Ese material genético, sea DNA o RNA, va a utilizar los mecanismos que copian el genoma de la bacteria, para generar copias de sí mismo. Cuantas más copias haga, más nuevos virus se podrán generar (al final solo se necesita una copia por virus “hijo”).

Y al igual que ocurre con nuestros virus, los bacteriófagos pueden realizar ciclos líticos, lisogénicos, o una combinación de ambos.

¿El resultado para la bacteria de un fago lítico? La lisis. La bacteria termina, literalmente, por explotar y liberar todos estos nuevos bacteriófagos que en su interior se han ido creando. ¿Increíble verdad?

¿Y en el caso de un ciclo lisogénico? El material genético del virus se introduce en el genoma y allí pasa desapercibido, copiándose y trasmitiéndose a las nuevas bacterias, como si de genes propios se trataran. Así, se expande, pero de forma camuflada. ¿El resultado? Todas las bacterias que de la bacteria inicial infectada provengan, tendrán una copia del material del fago. Estos genes podrán traducirse a proteínas y generar nuevos virus que acaben lisando todas esas bacterias, en cualquier momento.

http://www.betelgeux.es/blog/2016/04/13/bacteriofagos-pequenos-grandes-aliados-en-la-lucha-contra-los-patogenos-alimentarios/

Pero no iban a ser todo problemas para las bacterias. ¿Y por qué digo esto? Porque las bacterias pueden utilizar a estos bacteriófagos de forma involuntaria e indirecta para transferir genes de forma horizontal.

*La transferencia génica en bacterias puede ser vertical (de progenitor a descendientes) u horizontal (entre organismos de un misma generación e incluso de diferente especie).

Este proceso se denomina transducción génica y es solo posible cuando el fago realiza el ciclo lisogénico. Cuando el virus tiene una copia de su DNA o RNA insertado en el genoma de la bacteria, lo primero que debe hacer son copias. Después, cada copia debe producir las proteínas que esos genes codifican, para después encapsular el material genético copiado del original y que debe poseer cada nuevo virus. Pues bien, durante este proceso de copia y encapsulación, además de su propio genoma, el fago puede coger fragmentos del material genético propio de la bacteria.

Si ese bacteriófago infecta otra bacteria y vuelve a introducir sus genes en la nueva hospedadora, además de los suyos propios, estará introduciendo los que “arrancó” de la última bacteria que infectó. Así, esa nueva bacteria puede estar recibiendo genes que anteriormente no poseía y que pueden serle de utilidad.

Ya conocemos un poquito más a estos “bichitos”. Pero ¿para qué nos pueden ser útiles a nosotros los bacteriófagos? Para hacer frente a las llamadas bacterias resistentes.

Como ya explicamos en su día, el uso masivo e indiscriminado de antibióticos ha facilitado la selección de bacterias resistentes, de superbacterias. Es decir, de aquellas que portan mecanismos que las hacen inmortales al arma que tenemos para acabar con ellas: los antibióticos. ¿Cuál es el problema? Que el número de bacterias panresistentes (insensibles a  todos los antibióticos de los que disponemos) aumenta peligrosamente. Y si esto no se empieza a solventar, se estima que en 2050 esta superbacterias causarán más muertes que el propio cáncer.

Por este motivo, utilizar en nuestro propio beneficio los asesinos naturales de las bacterias ya no suena tan descabellado ¿verdad? De hecho, si miramos atrás, antes del descubrimiento de la penicilina, la fagoterapia (la utilización de bacteriófagos como tratamiento) ya se empezaba a desarrollar. Recordemos que los fagos se conocen desde finales del siglo XIX y la penicilina se descubrió en 1940.

¿Algunos estudios realizados por aquel entonces? Fagos contra Sighella en casos de Disentería, contra Staphylococcus sp. o contra Pseudomonas aeruginosa causantes de otitis crónica.

Sin embargo, el desarrollo de estas terapias como arma arrojadiza contra las bacterias, se detuvo con el hallazgo de la penicilina y todos los antibióticos que posteriormente fueron llegando. De hecho, a día de hoy, no existen preparaciones de estos bacteriófagos para ser usados como tratamiento en humanos.

A pesar de ello, su uso sí que se ha potenciado en otros sectores. La utilización de fagos para eliminar bacterias enteropatógenas (las que causan problemas intestinales) en los alimentos, está aprobado por la FDA (Food and Drugs Administration). O incluso en veterinaria. Actualmente ya se comercializan productos a base de fagos para tratar, de forma más segura, las infecciones bacterianas que atacan al ganado. ¿Un ejemplo? Intralytix.

Sin embargo, el incremento de estas bacterias resistentes y la ineficacia que empiezan a mostrar los antibióticos, debido a ello, ponen de nuevo, en el punto de mira, a los bacteriófagos como terapia antibacteriana en humanos.

Los bacteriófagos se tratan de seres muy específicos que únicamente atacarían a las bacterias que son capaces de infectar. Esto no ocurre con los antibióticos, y más con los de amplio espectro que, por lo general, te receta el medico o el dentista para prevenir, o simplemente, “por si lo que tienes es causado por una bacteria”. Este tipo de antibióticos arrasan por donde pasan, llevándose por delante tanto las bacterias patógenas, como las bacterias “buenas”, las que pacíficamente habitan en tu intestino y te ayudan, incluso, a fabricar nutrientes, que por ti mismo no serías ni medio capaz.

Por ello, pese a no estar todavía aprobado su uso en humanos, los laboratorios no dejan de investigar a estos diminutos seres, que quizás puedan sernos útiles, más tarde que pronto, para acabar con las bacterias resistentes.

¿Algunos ejemplos?

  • Se ha comprobado su eficacia para acabar con los biofilms causados por Clostridium difiicile y Proteus mirabilis. Estas últimas bacterias están implicadas en las infecciones causadas, precisamente, por la formación de estos biofilms en los catéteres urinarios.

*Los biofilms son agrupaciones de bacterias organizadas que se disponen en forma de cubierta sobre algún objeto o superficie del cuerpo. Estos biofilms dificultan que los antibióticos sean útiles, ya que las bacterias se protegen entre ellas, y es muy complicado que el fármaco llegue a los individuos de las capas inferiores. Los bacterifagos, por el contrario, han mostrado ser útiles en su destrucción.

  • Por otro lado, investigadores del IDIVAL y la Universidad de Gante (Bélgica), han estudiado el uso de fagos, alterados genéticamente, contra Acinetobacter baumani.

*Con ello, se abren muchas posibilidades para mutar fagos en nuestro beneficio: ampliar los tipos de bacterias que un mismo fago puede infectar, potenciar el efecto destructor de los fagos, aumentar el tiempo de vida en el sistema circulatorio… Incluso, tampoco se descarta, su combinación con antibióticos.

  • ¿Más? Se está estudiando en la UAB y el ICN2 la encapsulación en nanopartículas lipídicas de los bacteriófagos, de forma que resistan mejor la acidez del estómago y pueden aumentar su tiempo de vida útil en el tracto gastrointestinal. Esta estrategia se ha probado contra Salmonella en pollos de engorde.
  • Por otro lado, el Instituto Tecnológico de Massachusetts está estudiando el uso de andamios de fagos. Es decir, bacteriófagos a los que se les puedan añadir las proteínas virales que reconozcan unas bacterias u otras en función de la necesidad. De momento, esta estrategia está siendo probado con fagos dirigidos a E. coli.

¿Sorprendente verdad? Y esto solo es una pequeña visión de lo que debe estar ocurriendo en los laboratorios del mundo. ¿Otra importante aportación? El descubrimiento de los denominado bacteriófagos superpropagadores.

Investigadores de la Universidad de Miami, Florida, Estado Unidos y el Instituto Nacional del cáncer en Behesda, ha descubierto que ciertos fagos tienen facilidad para diseminar genes de resistencia a antibióticos en las bacterias. Tal y como hemos mencionado antes, los bacteriófagos pueden arrancar genes del genoma de la bacteria y transportarlos hasta otras bacterias. Esto también es aplicable a los genes de resistencia contra los antibióticos, algo que resultaría contraproducente y contrario a la finalidad de estos fagos.

Además de esta limitación, el uso de fagos puede acarrear otros problemas, que también deben superarse:

  • No dejan de ser elementos extraños para nuestro organismo, y como tales, pueden desencadenar una respuesta inmune que, literalmente, se los cargue.
  • Por otro lado, la lisis de las bacterias causada por estos fagos líticos puede suponer la diseminación de “trozos” de esas bacterias, algo que podría inducir el shock séptico en el organismo (lo mismo pasa con los antibióticos, ojo).
  • También debemos barajar la posibilidad de que, al igual que una bacteria desarrolla resistencia a un antibiótico lo pueda hacer también frente a uno de estos bacteriófagos.
  • Además, sería imprescindible conocer la bacteria causante de cada infección (algo que desde luego, se obvia en demasiados casos, con el uso de antibióticos). Esto se debe a lo que podría suponer inicialmente una ventaja del uso de fagos: su gran especificidad por bacterias muy concretas.

¿Por el momento? Esperar a que las investigaciones avancen, primero, para superar las limitaciones (estoy segura de que se superarán); y segundo, para demostrar que la fagotarapia es un alternativa viable y eficaz en la lucha contra bacterias resistentes.

Y esta vez, además de esperar, nosotros tenemos una gran responsabilidad, ya que frenar el avance de las bacterias resistentes a los antibióticos está en nuestra mano (de momento, hasta que tengamos otra estrategia terapéutica para hacerles frente). Solo debemos ser responsables, y al igual que ahora lees este post en tu casa, donde responsablemente debes estar para frenar la pandemia por el COVID-19, también puedes concienciarte de este problema y tomar medidas al respecto.

  • Los antibióticos no MATAN VIRUS, solo BACTERIAS.
  • Debes tomar el tratamiento completo que te indique el médico, y no cesar el mismo porque se reduzcan los síntomas.
  • No debes guardar comprimidos o sobres de antibiótico si te sobran y tomarlos cuando creas que estas enfermo.

Y así podríamos extrapolar el consejo al personal sanitario, que en algunas circunstancias, también ha demostrado su utilización indiscriminada. Y por último, su uso en el sector agroalimentario, en el cual (algunos países) ya han puesto medidas al respecto.

Si no actúas ya, la próxima pandemia quizás no sea causada por un virus, si no por las bacterias resistentes que gracias a ti, se están desarrollando. Que no se nos olvide lo que ahora estamos viviendo, para evitar que vuelva a ocurrir.

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REFERENCIAS BIBILOGRÁFICAS:

http://www.scielo.org.co/pdf/unsc/v20n1/v20n1a04.pdf

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6159377/pdf/revespquimioter-31-101.pdf

http://biotech-spain.com/es/articles/los-fagos-como-ayuda-para-los-antibi-ticos-/

https://www.mdpi.com/2076-2607/7/11/556

https://aem.asm.org/content/81/14/4841

https://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-bacteriofagos-virus-disenados-laboratorio-para-combatir-resistencia-medicamentos-201910041318_noticia.html

https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/virus-diseno-nuevos-aliados-batalla-contra-superbacterias_14770

https://www.infosalus.com/salud-investigacion/noticia-subconjunto-bacteriofagos-importantes-transmision-resistencia-antimicrobiana-20170118083941.html

María Iranzohttps://www.mariairanzobiotec.com/
Me apasiona la biotecnología y mi sueño es ayudar a descubrir la cura del cáncer. Actualmente formo parte del grupo de investigación de etiología y terapéutica de enfermedades periodontales. Máster en Bioquímica, biología molecular y biomedicina (UCM). Graduada en #Biotecnología (UdL).

1 COMENTARIO

  1. Muy bien explicado.
    Parece ciencia ficción.
    Creo que los gobiernos tienen que hacer muchas campañas contra el uso indiscriminados de antibióticos.
    A Víctor le recetaron dos tipos de antibióticos y estoy casi seguro que fué vírico.
    Muchos médicos abusan de los antibióticos.

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