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MADRID, 19 Ene. (EUROPA PRESS) -
Un equipo internacional de científicos, dirigido por la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur), ha descubierto una nueva forma que podría acelerar la curación de heridas crónicas infectadas por bacterias resistentes a los antibióticos.
Publicado en ‘Science Advances’, el estudio, realizado con colaboradores de la Universidad de Ginebra (Suiza), muestra cómo una bacteria común, 'Enterococcus faecalis' (E. faecalis), previene activamente la cicatrización de heridas. El equipo también ha demostrado cómo la neutralización de este proceso biológico permite que las células cutáneas se recuperen y cierren las heridas.
A nivel mundial, las heridas crónicas representan un importante problema de salud, con un estimado de 18,6 millones de personas que desarrollan úlceras del pie diabético cada año. Hasta una de cada tres personas con diabetes corre el riesgo de desarrollar una úlcera del pie a lo largo de su vida. Estas heridas son una de las principales causas de amputaciones de miembros inferiores y con frecuencia se complican por infecciones persistentes que impiden la curación.
En Singapur, las heridas crónicas como las úlceras del pie diabético, las lesiones por presión y las úlceras venosas de las piernas son cada vez más comunes, con más de 16.000 casos al año, en particular entre adultos mayores y personas con diabetes.
'E. faecalis' es un patógeno oportunista que se encuentra frecuentemente en infecciones crónicas como las úlceras del pie diabético. Estas heridas son difíciles de tratar y a menudo no cicatrizan, lo que aumenta el riesgo de complicaciones y amputación.
La resistencia a los antibióticos también es una preocupación creciente en 'E. faecalis', ya que algunas cepas son resistentes a varios antibióticos de uso común, lo que dificulta el tratamiento de ciertas infecciones. Si bien se sabe que estas infecciones retrasan la curación, el mecanismo biológico detrás de esta alteración aún no está claro para los médicos y científicos.
El equipo descubrió que, a diferencia de otras bacterias, que producen toxinas cuando infectan heridas, 'E. faecalis' produce un producto metabólico llamado especies reactivas de oxígeno (ROS) que perjudica el proceso de curación de las células de la piel humana.
Los investigadores descubrieron que 'E. faecalis' utiliza un proceso metabólico conocido como transporte de electrones extracelular (EET), que produce continuamente peróxido de hidrógeno, una especie de oxígeno altamente reactiva que puede dañar el tejido vivo. Cuando está presente en heridas infectadas, esta bacteria produce peróxido de hidrógeno, que daña las células de la piel humana a través del estrés oxidativo.
MECANISMO DE DEFENSA CELULAR
Los experimentos de laboratorio demostraron que el estrés oxidativo desencadena un mecanismo de defensa celular conocido como “respuesta de proteína desplegada” en las células de la piel llamadas queratinocitos, que son responsables de la reparación de la piel.
Esta respuesta de proteína desplegada normalmente es utilizada por las células para hacer frente al daño disminuyendo la producción de proteínas y otras actividades vitales, para que puedan recuperarse. Una vez activada, la respuesta al estrés paraliza efectivamente las células, impidiéndoles moverse para cerrar la herida, un proceso conocido como migración.
Cuando los investigadores utilizaron una cepa genéticamente modificada de 'E. faecalis' que carecía de la vía EET, las bacterias produjeron significativamente menos peróxido de hidrógeno y no pudieron bloquear la cicatrización de las heridas.
Esto confirmó que la vía metabólica era fundamental para la capacidad de la bacteria de interrumpir la reparación de la piel. El equipo evaluó posteriormente si neutralizar el peróxido de hidrógeno podía revertir el daño.
Al tratar las células cutáneas afectadas con catalasa, una enzima antioxidante natural que descompone el peróxido de hidrógeno, los investigadores redujeron el estrés celular y así restauraron la capacidad de las células para migrar y sanar. Esto ofrece otra solución para abordar las cepas de 'E. faecalis' resistentes a los antibióticos, en lugar de intentar matarlas o inhibirlas con antibióticos.
"Nuestros hallazgos muestran que el metabolismo de las bacterias en sí mismo es el arma, lo cual fue un hallazgo sorprendente previamente desconocido para los científicos --comentan los investigadores--. En lugar de centrarnos en eliminar las bacterias con antibióticos, lo cual es cada vez más difícil y conduce a una futura resistencia a los antibióticos, ahora podemos neutralizarlas bloqueando los productos nocivos que generan y restaurando la cicatrización de las heridas. En lugar de atacar la fuente, neutralizamos la causa real de las heridas crónicas: las especies reactivas de oxígeno”, añaden.
El estudio establece un vínculo directo entre el metabolismo bacteriano y la disfunción de las células huésped, ofreciendo una nueva estrategia terapéutica para las heridas crónicas. De esta forma, los investigadores sugieren que los apósitos para heridas infundidos con antioxidantes como la catalasa podrían ser un tratamiento eficaz en el futuro.
Dado que los antioxidantes como la catalasa ya se utilizan ampliamente y se comprenden bien, los investigadores creen que esta estrategia podría acortar el camino desde la investigación de laboratorio hasta la aplicación clínica, en comparación con el desarrollo de un nuevo fármaco.
Como el estudio utilizó células de piel humana para demostrar el mecanismo, los hallazgos son relevantes para la fisiología humana y podrían allanar el camino para nuevos tratamientos para pacientes con heridas que no cicatrizan. El equipo pretende avanzar hacia los ensayos clínicos en humanos después de determinar la forma más eficaz de administrar antioxidantes a través de estudios en curso en modelos animales.
