Una bacteria capaz de esconderse dentro de las propias células humanas para escapar de las defensas del organismo y dificultar la acción de los antibióticos. Ese es uno de los grandes desafíos que plantea el Staphylococcus aureus resistente a meticilina (SARM), un patógeno responsable de graves infecciones y especialmente complicado de combatir. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de León (ULE) ha dado un paso hacia el desarrollo de nuevos tratamientos con el diseño de una molécula de origen vegetal capaz de atravesar las células y actuar contra la bacteria en su propio refugio.
El avance, publicado en la revista científica 'Molecular Biomedicine', se basa en un péptido antimicrobiano derivado del garbanzo que los científicos han conseguido incorporar a una estructura circular para mejorar su estabilidad y eficacia. La investigación, desarrollada en colaboración con la Universidad de La Coruña, la Universidad de Pensilvania y la Universidad del Sur de California, abre una nueva línea de trabajo frente a las infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos.
La importancia de este hallazgo se entiende al observar las dimensiones del problema. El Staphylococcus aureus está relacionado con cerca de un millón de muertes anuales en todo el mundo y constituye la principal causa bacteriana de mortalidad en 135 países. Solo las cepas resistentes a meticilina provocan más de 100.000 fallecimientos al año, unas cifras que reflejan la amenaza que representa este microorganismo para la salud pública.
Una de las principales dificultades para combatirlo reside en su capacidad para sobrevivir dentro de las células del paciente. Allí encuentra una especie de escondite que lo protege parcialmente del sistema inmunitario y dificulta la llegada de numerosos antibióticos. Esta capacidad de permanecer oculto favorece las infecciones persistentes y las recaídas, incluso después de recibir tratamiento.
Una molécula inspirada en el garbanzo
Para superar esa barrera, los investigadores han recurrido a una estrategia que combina compuestos de origen vegetal con técnicas de diseño molecular. En concreto, han introducido un péptido antimicrobiano derivado del garbanzo en un ciclótido, una estructura formada por una cadena de aminoácidos cerrada sobre sí misma, como si se tratara de un anillo.
Este tipo de moléculas, presentes de forma natural en algunas plantas, destaca por su extraordinaria resistencia a la degradación gracias a su estructura circular y a los enlaces de azufre que refuerzan su estabilidad.
El resultado de este diseño ha recibido el nombre de MCo-KTR2, un péptido que conserva su capacidad antimicrobiana y, al mismo tiempo, presenta propiedades que facilitan su acción frente a las bacterias alojadas en el interior de las células humanas.
Una de las mejoras más llamativas tiene que ver con su duración. Mientras que el péptido original se degradaba en suero humano en menos de una hora, la nueva estructura circular consigue mantenerse estable durante más de treinta horas. Es decir, su resistencia a la degradación se multiplica por más de treinta, lo que supone una ventaja importante para explorar su posible utilización terapéutica.
Pero la estabilidad no es su única fortaleza. Los investigadores han comprobado que la molécula puede atravesar la membrana de las células humanas y situarse cerca de las bacterias que permanecen ocultas en su interior, precisamente uno de los lugares donde los tratamientos convencionales encuentran mayores dificultades para actuar.
Además, el nuevo péptido mejora su capacidad para unirse a la proteína PBP2a, responsable de la resistencia del estafilococo a la meticilina. Al bloquear esta proteína, se dificulta la construcción de la pared bacteriana, un proceso fundamental para la supervivencia del microorganismo.
Mejores resultados al combinarlo con antibióticos
Los ensayos realizados hasta el momento también han permitido observar resultados alentadores en cuanto a la seguridad de la molécula. Las células humanas expuestas al péptido conservaron su viabilidad incluso a las concentraciones más elevadas utilizadas durante las pruebas, mientras que la destrucción de glóbulos rojos fue mínima.
Otra de las conclusiones relevantes del estudio es que la eficacia de MCo-KTR2 aumenta cuando se combina con otros compuestos antimicrobianos. Los investigadores han observado una mejora de su actividad al administrarlo junto a visomitina, una sustancia capaz de desestabilizar la membrana bacteriana, así como con antibióticos ya empleados en la práctica clínica, entre ellos la vancomicina y la gentamicina.
Los resultados obtenidos en células infectadas muestran que, al incorporar visomitina, la concentración de péptido necesaria para proteger el cultivo se reduce de 15,6 a 1,0 micromolar. Esta disminución apunta a la posibilidad de desarrollar estrategias combinadas que permitan combatir las infecciones utilizando cantidades menores del compuesto.
Pese a los resultados, el avance se encuentra todavía en fase de laboratorio y no constituye un tratamiento disponible para pacientes. Será necesario continuar investigando para determinar su eficacia y seguridad antes de plantear una eventual aplicación clínica.
Con este trabajo, la Universidad de León participa en la búsqueda de nuevas herramientas frente a uno de los grandes problemas de la medicina actual: la resistencia bacteriana a los antibióticos. Una investigación que, partiendo de una molécula de origen vegetal y mediante su transformación en una estructura circular, plantea una posible forma de alcanzar a las bacterias allí donde hasta ahora resultaba especialmente difícil combatirlas.
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