David contra la Superbacteria

Klebsiella pneumoniae

En diciembre de 2009 un turista sueco fue ingresado en un hospital de Nueva Dehli (India) por lo que después se diagnosticó como una infección de Klebsiella pneumoniae. Su caso no tendría mayor importancia si no fuese porque no respondía al tratamiento habitual con antibióticos. Un equipo de la Universidad de Cardiff terminaría descubriendo la causa, una enzima que bautizaron como NDM-1 (de New Delhi metallo-beta-lactamasa-1). Había sido detectada la primera cepa de esta bacteria antibiótico-resistente.

Esta enzima se suele encontrar en bacterias Gram negativas, como la propia K. Pneumoniae o Escherichia coli, aunque puede llegar a otras cepas por transferencia horizontal. Las bacterias que la producen se vuelven prácticamente inmunes a los antibióticos que las solían atacar ya que la enzima impide que los principios activos se unan a sus dianas en las paredes celulares de la bacteria. Desde su primera detección en 2009 en la India ya se ha encontrado al menos en Pakistán, Reino Unido, Estados Unidos, Canadá, Japón y Brasil. Y es una causa de preocupación creciente por la resistencia a los antibióticos que confiere a cepas bacterianas, especialmente a las Gram negativas, para las que no hay tantos antibióticos que sean eficaces.

Ahora, un equipo de investigadores encabezado por Roberta Worthington, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (EE.UU.), ha encontrado una pequeña molécula que restaura la capacidad bactericida de los antibióticos en bacterias Gram negativas que expresan NDM-1. Publica sus resultados en ACS Medicinal Chemistry Letters.

Una bacteria Gram negativa es una bacteria que no se tinta de azul-violeta con la tinción de Gram, sino que se tiñe de rojo-rosa, así de simple. El hecho de que no se vuelva violeta con la tinción nos dice cosas sobre cómo es la envoltura celular. De hecho la capacidad patogénica de las bacterias Gram negativas está asociada en muchos casos a ciertos componentes de las paredes celulares, en concreto, los lipopolisacáridos (LPS). En los humanos los LPS activan la respuesta del sistema inmune.

Precisamente es la estructura de la pared celular de las bacterias Gram-negativas la que hace que existan menos opciones terapéuticas para tratar las infecciones que provocan. Por ello es tan peligrosa la existencia de la NDM-1, porque neutraliza las pocas armas disponibles.

El mismo grupo al que pertenece el equipo de investigadores ya había identificado un compuesto de la familia de las 2-aminoimidazolas (2-AI) que potenciaba la acción de los antibióticos en bacterias Gram positivas antibiótico-resistentes como el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA, por sus siglas en inglés). Lo que han hecho ahora es una versión de este compuesto que funciona en una bacteria Gram negativa.

En conjunción con antibióticos betalactámicos tipo carbapenem, en concreto imipenem y meropenem, aumenta la eficacia de éstos 16 veces. La molécula por sí misma no tiene capacidad bactericida, simplemente neutraliza la NDM-1 permitiendo que el antibiótico haga su trabajo.

La investigación en sólo dos años está demostrando que se pueden combatir las superbacterias con estrategias diferentes a las habituales, como la honda que usó David contra el gigante Goliat. Sólo es necesario seguir desarrollando estos productos. Por otra parte, el inteligente lector se habrá dado cuenta que no damos información sobre el compuesto concreto, y es que no disponemos de ella. Esa información tiene valor comercial: cosas de invertir en I+D.

Este texto ha sido editado tras la revisión por parte del Prof. Dr. Manuel Sánchez (Universidad Miguel Hernández), @Manuel_SanchezA y autor de Curiosidades de la microbiología, por lo que le quedo muy agradecido. Cualquier error o incorrección que pueda quedar es responsabilidad exclusivamente mía.

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la X Edición del Carnaval de Biología que en esta ocasión organiza Scientia.

Referencia:

Worthington, R., Bunders, C., Reed, C., & Melander, C. (2012). Small Molecule Suppression of Carbapenem Resistance in NDM-1 Producing Klebsiella pneumoniae ACS Medicinal Chemistry Letters DOI: 10.1021/ml200290p