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Blog de Terapia Metabólica

BACTERIÓFAGOS

Nuestros aliados virales contra las pandemias.

agosto 19, 2018

Todo villano parece tener su némesis, su adversario fundamental. Es así que aún las más agresivas y letales bacterias tienen su predador viral específico. Cada segundo, los bacteriófagos marinos, por ejemplo, matan a cuatro de cada diez bacterias contenidas en el agua oceánica. Al entrar en contacto con su bacteria elegida, los virus bacteriófagos son sumamente selectivos en su “búsqueda y destrucción”, enfocándose en una única especie de bacteria. Esta feroz batalla se ha desarrollado constantemente por los últimos 3000 millones de años, cumpliendo los virus un doble rol de controladores de la progresión de los organismos unicelulares y, al mismo tiempo, de comunicadores de fórmulas genéticas exitosas entre una especie y otra.(1)

Aún no nos hemos puesto de acuerdo en si los virus -la más simple forma de organización biológica- son o no un organismo vivo. La vida se originó en el océano, poblado inicialmente de arquibacterias, organismos unicelulares rudimentarios. Al extraer una fracción de material genético de una especie e inocularla en otra, los virus han sido el motor impulsor de la variabilidad genética, de la emergencia de nuevas características y funciones en los organismos primitivos del océano primordial, así como del vigor híbrido, o heterosis, que aparece cuando se mezclan dos sub-especies cercanas (piénsese en la fortaleza y vitalidad de los perros callejeros, provenientes de la mezcla de razas). Puede visualizarse la gestión ecológica de los virus como una vasta flota microscópica de cohetes no tripulados (drones) acarreando una diminuta hebra de ADN desde una especie a otra. Desde el punto de vista de la biología evolutiva, el rol de los virus en la construcción de los millones de especies multicelulares que poblaron la Tierra ha sido fundamental. Desde una perspectiva menos estricta, estos peculiares virus, los bacteriófagos, dan la impresión de haber sido diseñados por un ingeniero aeronáutico de otro planeta. La “cabeza” o cápside es un icosaedro, conteniendo material genético y apoyada sobre un eje central tubular a cuyo extremo se asocian varias "patas" articuladas, capaces de unirse selectivamente con ciertos receptores proteicos de la membrana de su bacteria predilecta.

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Fig.1 Fotografía con microscopio electrónico de bacteriófagos adheridos a la membrana externa de una bacteria. Desde el punto de vista de la biología evolutiva, el rol de los virus en la construcción de los millones de especies multicelulares que poblaron la Tierra ha sido fundamental. Estas misteriosas entidades son probablemente la mejor solución contra las bacterias multiresistentes. 

¿Cómo extermina un bacteriófago a su enemigo predilecto?

Al entrar en contacto con la superficie de la membrana celular bacteriana, el bacteriófago se fija a esta con sus brazos articulados, clava allí su columna central, y exprime su propio contenido –una corta hebra de ADN conteniendo información específica- inyectándolo en el citoplasma de la bacteria. Esta información genética fuerza de inmediato a la maquinaria bacteriana a producir masivamente las diferentes partes constitutivas del bacteriófago. En pocos minutos, la bacteria se ve inundada de nuevos bacteriófagos, que en su fase última de construcción segregan endolisina, una fuerte enzima hidrolítica capaz de degradar desde adentro la pared de la bacteria. Las endolisinas, por cierto, son particularmente atractivas por su capacidad de romper las membranas bacterianas, y están siendo investigadas como sustitutos de los antibióticos.(2,3) Finalmente, tomada por asalto, la bacteria termina por estallar, liberando instantáneamente miríadas de nuevos bacteriófagos (viriones) idénticos al que la infectó.

Virus, vitaminas y probióticos como armas contra la próxima pandemia bacteriana.

Nuestra preocupación con las bacterias resistentes a antibióticos proviene primariamente de que nuestros médicos reciben constantemente pacientes oncológicos que han sido previamente tratados con quimioterapia citotóxica, la cual es profundamente inmunosupresora. La primera población que sucumbirá ante la creciente resistencia antibiótica de las bacterias, será sin duda la de los pacientes inmunosuprimidos, que hoy dependen de antibióticos para su supervivencia.

El uso indiscriminado y continuo de antibióticos contra infecciones bacterianas sencillas que el cuerpo podría haber resuelto solo, sumado al hecho de que las bacterias son organismos adaptativos, está forzando la aparición, lenta pero segura, de nuevas especies bacterianas inmunes a toda medicación antibiótica. Estas superbacterias ya se están diseminando en este mismo momento por todas las regiones de nuestra aldea global, y se calcula que todos los antibióticos conocidos de tercera generación dejarán por completo de tener efecto hacia el final de la década del 2040. Por fortuna, las células de los animales superiores (eucariontes) son tan diferentes de las bacterias (procariontes) que bacteriófagos y humanos nos hemos ignorado cortésmente durante los últimos cientos de millones de años.

La antigua Unión Soviética (específicamente el Instituto Eliava en Tbilisi, Georgia) ha mantenido vivo el interés por los bacteriófagos desde 1935, conservando una increíble colección de estos virus, siendo probablemente la única región del mundo en la que ya es legal su utilización terapéutica. Un importante obstáculo al desarrollo de la terapia con bacteriófagos es por supuesto la imposibilidad de patentamiento. De acuerdo con las leyes de propiedad intelectual, ninguna persona, física o jurídica, puede obtener una patente ni tener derechos exclusivos sobre un elemento de la naturaleza. Esta circunstancia ha implicado la falta de inversión de la industria farmacéutica, pero por otra parte, creará una oportunidad para que las entidades públicas, así como todas las naciones –emergentes o no-utilicen estrategias combinadas de bacteriófagos específicos, megavitaminas y probióticos para contener a los actuales microorganismos resistentes y a las superbacterias futuras.

Ernesto Prieto Gratacós.

Laboratorio de Terapia Metabólica, Buenos Aires.

 Licencia Creative Commons Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución -NoComercial-SinDerivar 4.0 Internacional.

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REFERENCIAS:

1. Viruses are essential agents within the roots and stem of the tree of life Luis P.Villarreal GuentherWitzany Journal of Theoretical Biology  Volume 262, Issue 4, 2010

2. Bacteriophage lysins as effective antibacterials. Fischetti VA (Oct 2008) Current Opinion in Microbiology.

3. Bacteriophage endolysins as novel antimicrobials Mathias Schmelcher,David M Donovan, and Martin J Loessner Future Microbiol. 2012 Oct; 7(10): 1147–1171.