Tratamiento de infecciones resistentes a los antibióticos con péptidos inspirados en la saliva humana

La resistencia a los antibióticos es un problema que afecta a decenas de millones de personas cada año en todo el mundo. Según los CDC, «cada año ocurren más de 2,8 millones de infecciones resistentes a los antibióticos en los Estados Unidos, y más de 35 000 personas mueren como resultado». Las infecciones resistentes a los medicamentos amenazan los avances en la cirugía, la cicatrización de heridas, el tratamiento del cáncer, los trasplantes de órganos y muchas otras áreas de la medicina moderna al disminuir nuestra capacidad para controlar las infecciones.

A medida que la nación y el mundo se enfrentan a este enorme desafío, el trabajo recientemente publicado por investigadores de la Universidad de Minnesota podría tener un impacto significativo y positivo en la forma en que luchamos contra las infecciones bacterianas que son resistentes a los antibióticos más tradicionales, en particular en las poblaciones inmunocomprometidas. La investigación, publicada recientemente en MÁS UNO por los coautores Sven-Ulrik Gorr, profesor de la Facultad de Odontología, y Elizabeth Hirsch, profesora asociada de la Facultad de Farmacia, examinaron un péptido antibacteriano desarrollado en la Facultad de Odontología y su impacto potencial en las bacterias resistentes a los medicamentos.

El péptido se inspiró en la estructura de la proteína salival humana, BPIFA2. La nueva investigación se centró en si el péptido podría matar bacterias comunes resistentes a los medicamentos, biopelículas bacterianas y si las bacterias se volverían resistentes al nuevo péptido.

Para hacerlo, probaron una versión «zurda» (LGL13K) y «diestra» (DGL13K) del péptido GL13K. Estos péptidos se probaron contra bacterias gramnegativas resistentes a los medicamentos en el laboratorio de Hirsch.

Ellos encontraron:

• Si bien ambas versiones del péptido mataron bacterias gramnegativas comunes, esas bacterias no desarrollaron resistencia al péptido DGL13K.
• Aunque el péptido LGL13K resultó en resistencia a los medicamentos en las bacterias, esa misma resistencia no inhibió la capacidad de DGL13K para combatir estas bacterias.
• Con base en estos hallazgos, los investigadores concluyeron que los péptidos desarrollados a partir de la proteína salival pueden ser efectivos para combatir las bacterias, incluidas las bacterias gramnegativas resistentes a los medicamentos que son difíciles de matar y más difíciles de evitar para defenderse contra los antibióticos.

«Pudimos mostrar una actividad in vitro significativa contra las bacterias resistentes a múltiples fármacos probadas en este proyecto», dijo Hirsch. «Hay muy pocos antibióticos en el mercado con actividad contra estos organismos, específicamente Pseudomonas aeruginosa resistente, Klebsiella pneumoniae y Acinetobacter baumannii. Explorar más este péptido en el desarrollo clínico será importante para las posibles opciones de tratamiento futuras».

En el futuro, Gorr y Hirsch están explorando usos alternativos para el medicamento, incluido el tiempo durante el cual la resistencia a los medicamentos sigue siendo inalcanzable para estas bacterias. El péptido también se está probando en modelos de infección de heridas en colaboración con el Centro de Medicina Traslacional y Servicios Quirúrgicos Experimentales de la Universidad.

Ya sea que las bacterias aprendan a combatir las propiedades antimicrobianas del péptido DGL13K con el tiempo, o que las bacterias nunca se pongan al día, este nuevo descubrimiento crea un camino a seguir para combatir las bacterias difíciles de matar y al mismo tiempo brinda más tiempo para aprender por qué estos medicamentos funcionan bien y cómo podemos continuar combatiendo las bacterias y la resistencia a los medicamentos.

«Sin nuevos antibióticos, veremos el fin de la medicina moderna», dijo Gorr.

La colaboración entre la facultad de la Facultad de Odontología y la Facultad de Farmacia fue esencial para el éxito de la investigación.

«Proporcioné los péptidos y encontramos experiencia en bacterias resistentes a los medicamentos a través de la farmacia», dijo Gorr. «La Dra. Hirsch aportó su conocimiento y yo aporté el mío; ninguno de los dos podría haber hecho esto solo. De eso se trata la Universidad».