MADRID, 2 Mar. (EUROPA PRESS) -
La bacteria 'Pseudomonas aeruginosa' es una de las principales causas de infecciones y sepsis en personas que sufren quemaduras graves porque es difícil, si no imposible, de combatir. Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, han logrado revelar la dinámica de la fisiología y el metabolismo del patógeno durante su crecimiento en exudados, los fluidos biológicos que se filtran por las quemaduras.
Publicado en la revista 'Frontiers in Cellular and Infection Microbiology', este estudio permite seguir paso a paso las estrategias desarrolladas por 'Pseudomonas aeruginosa' para proliferar y, así, guiar el desarrollo de tratamientos innovadores para contrarrestarlas.
'Pseudomonas aeruginosa' ha sido clasificada recientemente por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como uno de los patógenos prioritarios para el desarrollo de nuevos tratamientos. Esta peligrosa bacteria es responsable de varios tipos de infecciones agudas o crónicas potencialmente letales y los pacientes que sufren quemaduras graves constituyen un grupo de alto riesgo, ya que este agente se desarrolla en las heridas y se adapta a su entorno para proliferar y colonizar al huésped, lo que puede causar sepsis.
Este microorganismo, ampliamente presente en el medio ambiente, aprovecha un debilitamiento del huésped para establecer diversos mecanismos que facilitan su multiplicación. "Queríamos saber qué armas fueron producidas y utilizadas por 'P. Aeruginosa' y cuándo durante la infección. Por lo tanto, identificamos los genes que expresaban las bacterias que entraban en contacto con los exudados de los pacientes y se desarrollaban en ellos", explica Karl Perron, director del Laboratorio de Bacteriología del Departamento de Botánica y Biología Vegetal de la Facultad de Ciencias de UNIGE.
Los investigadores combinaron el análisis de expresión de los aproximadamente 6.000 genes bacterianos con el análisis de los compuestos utilizados por 'P. Aeruginosa', en colaboración con investigadores del Hospital Universitario de Lausana (CHUV) y el Hospital Universitario de Berna, en Suiza.
UN PATÓGENO EXPUESTO
"La bacteria sobreexpresa muy rápidamente todos los genes que codifican proteínas que permiten capturar el hierro del huésped, porque es necesario para su crecimiento y proliferación", explica el y primer autor del artículo, Manuel González, miembro del equipo de Ginebra. Estos incluyen sideróforos, moléculas que se unen al hierro soluble y hemóforos, verdaderos "aspiradores moleculares" que extraen el hierro unido a los glóbulos rojos. Al mismo tiempo, la bacteria también produce varios sistemas para exportar e importar estas moléculas, antes y después de que hayan capturado el hierro.
Los investigadores también encontraron que 'P. Aeruginosa' usa principalmente lactato, lípidos y colágeno del huésped como fuente de nutrientes. Para acceder a estos compuestos, la bacteria produce y secreta rápidamente enzimas específicas capaces de destruir el tejido circundante.
"Los biólogos han demostrado que estos factores de virulencia se producen en exudados, incluso cuando estos contienen cantidades relativamente pequeñas de 'P. Aeruginosa', lo que sugiere que este patógeno se vuelve rápidamente agresivo en las quemaduras. También observamos que genera bombas para expulsar moléculas, lo que podría permitirle resistir a ciertos antibióticos", agrega Karl Perron.
Estos resultados, que revelan la dinámica de la fisiología y el metabolismo de 'P. Aeruginosa' en un contexto de quemaduras, proporcionan elementos cruciales para el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos. "Dado que la disponibilidad de hierro es un factor limitante para el crecimiento bacteriano, se debe considerar una estrategia tipo caballo de Troya, que está en desarrollo. Esto consiste en unir ciertos antibióticos a sideróforos para que la bacteria los importe en grandes cantidades, junto con hierro soluble", explica Manuel González. Las moléculas que inhiben factores de virulencia específicos también podrían administrarse en una etapa temprana.
Para esta investigación, los microbiólogos han utilizado un método alternativo a la experimentación con animales. El análisis de los exudados, su uso y la síntesis de un medio artificial que imita este entorno particular le han otorgado a Karl Perron el 'Premio UNIGE 3R 2017'.
La regla 3Rs (reducir, reemplazar, refinar) se ha establecido internacionalmente como la base del enfoque ético aplicado a la experimentación animal, y es promovido activamente por UNIGE. Su objetivo es reducir la cantidad de animales utilizados, refinar las condiciones experimentales para mejorar el bienestar de los animales y reemplazar los modelos animales con otros métodos experimentales cuando sea posible.
