La investigadora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Florida Central, Renee Fleeman, tiene la misión de matar bacterias resistentes a los medicamentos, y su último estudio ha identificado una terapia que puede penetrar la baba que dichas infecciones utilizan para protegerse de los antibióticos.
En un estudio publicado recientemente en Informes Celulares Ciencias Físicase, Fleeman demostró que un péptido antimicrobiano procedente de vacas tiene potencial para tratar infecciones incurables causadas por la bacteria Klebsiella pneumoniae. La bacteria, que se encuentra comúnmente en los intestinos, suele ser inofensiva. Se convierte en un peligro para la salud cuando ingresa a otras partes del cuerpo y puede causar neumonía, infecciones del tracto urinario y de las heridas. Entre quienes corren mayor riesgo se encuentran las personas mayores y los pacientes con otros problemas de salud como diabetes, cáncer, insuficiencia renal y enfermedades hepáticas. Sin embargo, los adultos más jóvenes y las personas sin problemas de salud adicionales pueden contraer infecciones del tracto urinario y de las heridas a causa de bacterias que no pueden tratarse con los antibióticos disponibles en la actualidad.
Los CDC informan que las bacterias resistentes a los antibióticos son una creciente amenaza para la salud mundial. Un estudio de 2019 encontró que casi 5 millones de personas murieron ese año en todo el mundo a causa de infecciones resistentes a los medicamentos. Una gran parte de esas muertes son atribuibles a K. pneumoniae porque tiene una tasa de mortalidad del 50% sin terapia con antibióticos.
Estas bacterias son más resistentes a los medicamentos cuando viven en una biopelícula: microorganismos que se pegan entre sí y están incrustados en una baba protectora. Estudios recientes han demostrado que entre el 60% y el 80% de las infecciones están asociadas con biopelículas bacterianas, que aumentan su resistencia a los medicamentos.
«Es como una capa que las bacterias se ponen a su alrededor», dice Fleeman.
Su investigación examina formas de eliminar la capa protectora y exponer las bacterias para que puedan ser eliminadas por el sistema inmunológico del cuerpo o por antibióticos que actualmente no pueden atravesar la biopelícula. A través de esa investigación, Fleeman descubrió cómo los péptidos elaborados por las vacas pueden matar rápidamente K. neumonía.
Ella determinó que los péptidos interactúan con conexiones de azúcar que mantienen intacta la baba. Ella comparó el proceso con cortar una cerca de alambre. Una vez que se cortan varias cadenas, la integridad de la estructura del limo se daña y el péptido puede entrar y destruir las bacterias que ya no están protegidas.
«Nuestra investigación ha demostrado que el péptido poliprolina puede penetrar y comenzar a romper la barrera del limo tan solo una hora después del tratamiento», dice Fleeman.
El péptido tiene otra ventaja: una vez que atraviesa la barrera protectora del limo, las pruebas demostraron que mata las bacterias mejor que los antibióticos utilizados como último recurso para tratar infecciones incurables. Los péptidos matan las bacterias perforando agujeros en su membrana celular, provocando la muerte rápidamente en comparación con otros antibióticos que inhiben el crecimiento desde el interior de la célula.
El péptido también podría usarse como tratamiento tópico para una amplia gama de usos, especialmente para los militares, para tratar heridas abiertas en el campo. «Las bacterias se dividen cada 30 minutos, por lo que hay que actuar con rapidez», dice Fleeman.
La siguiente fase de su investigación buscará comprender la biología detrás de la eficacia del péptido y si las combinaciones de otros medicamentos ayudarían en su aplicación.
Su investigación está financiada a través de una subvención Pathway to Independence R00 de tres años de los Institutos Nacionales de Salud y se encuentra en su segundo año. Su estudio comenzó inicialmente como un premio K99 en la Universidad de Texas en Austin, donde trabajó antes de unirse a la UCF en septiembre de 2022.
Fleeman dice que la investigación sobre infecciones resistentes debe continuar porque representan una gran amenaza para la salud.
«Se estima que para 2050, las infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos serán la principal causa de muerte humana», afirma. «Nuestro trabajo se centra en prepararnos para esta batalla posterior a la era de los antibióticos, donde los antibióticos comunes que damos por sentado ya no serán efectivos, poniendo en peligro la terapia contra el cáncer, los trasplantes de órganos y cualquier avance médico moderno que dependa de terapias antibióticas efectivas».
