Las enfermedades farmacorresistentes ya causan al menos 700 mil muertes al
año en todo el mundo y el ritmo con el cual aparecen cepas resistentes a
antibióticos predice que volverán a ser la principal causa de muerte a nivel
mundial, por encima del cáncer y las enfermedades neurodegenerativas.
Científicos
argentinos interpretan estos datos valiéndose de una hipótesis cuyo nombre está
inspirado en una frase de ‘A través del espejo y lo que Alicia encontró allí’,
la novela de Lewis Carroll que sucedió a ‘Alicia en el país de las maravillas’
y cumplirá 150 años en 2021, explica un aspecto de este fenómeno.
De acuerdo con
investigadores del CONICET, una de las claves para entender la 'rebelión'
microbiana es la llamada 'inmunidad nutricional': una de las respuestas del
sistema inmune que consiste en secuestrar del medio nutrientes esenciales, en
particular metales de transición, con el objeto de matar a las bacterias 'de
hambre'. «Sin
embargo, las bacterias logran evadir al sistema inmune, pues han evolucionado
estrategias que les permiten acceder a esos metales secuestrados», explicó
Daiana Capdevila, jefa del Laboratorio de Fisicoquímica de Enfermedades
Infecciosas de la Fundación Instituto Leloir (FIL).
Capdevila lo definió
como una ‘danza evolutiva’ en donde el patógeno y el huésped ‘intentan’ superar
al otro, pero terminan manteniendo niveles de adaptación similares, «ya que
cualquier ventaja adquirida por uno actuará como presión de selección sobre el
otro, y así sucesivamente», dijo. Es una especie de carrera sin fin. En evolución, esta
relación de mutua presión entre organismos se conoce como la Hipótesis de la
Reina Roja, por la frase que ésta le dice a Alicia en la obra de Carroll: «Para
quedarte dónde estás tienes que correr lo más rápido que puedas», señaló el
biólogo Giuliano Antelo, becario doctoral del CONICET en el grupo de Capdevila.
En un artículo
publicado en 'Trends in Microbiology', junto a colegas del Instituto de
Biología Molecular y Celular de Rosario (Alejandro Vila) y la Universidad de
Indiana, Estados Unidos (David Giedroc), Capdevila y Antelo revisaron la
literatura más actual acerca de los mecanismos mediante los cuales los
patógenos evaden la inmunidad nutricional, con el propósito de delinear líneas
de investigación orientadas al desarrollo de medicamentos antimicrobianos innovadores.
Metales
‘preciosos’
Los metales de
transición, como hierro, zinc y manganeso, son nutrientes esenciales para
cualquier organismo. Un ejemplo muy conocido es el hierro que une la
hemoglobina y permite el transporte de oxígeno a todos los tejidos del cuerpo
humano. «En bacterias, el 30% de sus proteínas unen algún metal necesario para
su función. Sin metales, no pueden sobrevivir», explicó Antelo, primer autor de
la revisión científica.
Transferrina es
una proteína de las células que secuestra el hierro en sangre y evita que las
bacterias puedan utilizarlo. «Sin embargo, algunos patógenos evolucionaron
receptores específicos para transferrina humana que logran extraer el hierro
directamente de ella», puntualiza Antelo. Como si fuera un ladrón que le roba a
un ladrón.
En el mismo
trabajo, los investigadores repasan uno de los sistemas más relevantes para la
salud pública: las metalo-beta-lactamasas, que son las principales enzimas
utilizadas por las bacterias para unir zinc y salir 'airosas' del ataque de
antibióticos, a los que degradan.
«Gracias a este
tipo de enzimas han emergido cepas de bacterias multirresistentes a
antibióticos. Para muchas de ellas, aún no existen tratamientos efectivos»,
indica Capdevila. De
hecho, el grupo de Vila ha demostrado gran parte del mecanismo mediante el cual
ciertas metalo-beta-lactamasas resisten a la acción de calprotectina, otra de
las principales proteínas secuestradoras de metales secretadas por las células
hospedadoras para hambrear a las bacterias.
En biología hay
una frase muy conocida: «Nada tiene sentido si no es a la luz de la evolución»,
dijo Antelo. «Si hay algo que nos está demostrando COVID-19 es la importancia
de entender los mecanismos mediante los cuales emergen nuevas cepas de
patógenos y comprender la raíz de su resistencia. Solo así vamos a poder
prevenir o estar más preparados para la próxima pandemia. Por eso urge el
desarrollo de nuevas estrategias para combatir a estos patógenos», agregó.
«En nuestro
laboratorio buscamos entender cómo cambios sutiles en las proteínas encargadas
de modular la expresión de genes de resistencia bacteriana pueden afectar su
función drásticamente. Esperamos que esto nos ayude a comprender cómo esto
puede dar lugar a nuevas formas de resistencia de manera tal de poder
mitigarlas. De esta forma, podríamos volver a un balance 'natural' que no
implique necesariamente exterminar a todas las bacterias de nuestro cuerpo y
solo evite que las bacterias patógenas puedan generarnos enfermedades», señaló
Capdevila, quien también recomendó el uso juicioso de los antibióticos que sólo
deben ser recetados por médicos. BP
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