El péptido antimicrobiano de larga duración y baja toxicidad combate las infecciones pulmonares por ‘superbacterias’
Tejido pulmonar. Crédito: Universidad de Rutgers
A través de la casualidad, los investigadores de la Facultad de Salud Pública de la Universidad de Pittsburgh redujeron considerablemente la toxicidad de un antibiótico potencial contra las bacterias resistentes a los medicamentos más temidas, al mismo tiempo que mejoraron su estabilidad en la lucha contra las infecciones.
El nuevo antibiótico administrado a través de la tráquea para atacar las infecciones pulmonares demostró ser más efectivo que su predecesor experimental y las terapias tradicionales con antibióticos de último recurso para combatir las bacterias resistentes a los medicamentos en cultivos celulares de laboratorio y ratones. Y lo hizo sin efectos secundarios tóxicos notables, según los hallazgos publicados hoy en Science Advances.
«Estábamos muy sorprendidos y felices», dijo el autor principal Y. Peter Di, Ph.D., MBA , profesor asociado en el Departamento de Salud Ambiental y Ocupacional de Salud Pública de Pitt. «Al principio, éramos escépticos y repetimos el experimento, pero sí, era 20 veces menos tóxico para los glóbulos rojos en nuestro laboratorio. Y cuando vimos resultados similares en ratones, nos emocionamos mucho».
Antimicrobiano los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. enumeran la resistencia como uno de los mayores desafíos de salud pública de nuestro tiempo, con una persona que muere en los EE. UU. cada 15 minutos a causa de una infección resistente a los antibióticos. Ocurre cuando las bacterias desarrollan rápidamente resistencia contra los antibióticos, lo que las convierte en «superbacterias».
El fármaco experimental que desarrolló el equipo de Di está construido a partir de un péptido antimicrobiano catiónico diseñado, o «eCAP», que es un compuesto sintético y más versión eficiente de péptidos antimicrobianos naturales que forman una primera línea de defensa contra infecciones en humanos. Desarrollado por los coautores Berthony Deslouches, MD, Ph.D., profesor asistente en el Departamento de Salud Ambiental y Ocupacional de Salud Pública de Pitt, y Ronald Montelaro, Ph.D., profesor emérito en el Departamento de Microbiología y Genética Molecular de Pitt, trabajo eCAPs al «perforar» las bacterias, destruyéndolas.
El equipo estaba trabajando con un eCAP llamado WLBU2, que obtuvo la licencia de Peptilogics, spin-off de Pitt, y está entrando en ensayos clínicos para su uso en la prevención de infecciones asociadas con la rodilla. y reemplazos de cadera. Estaban buscando formas de hacer que WLBU2 sea más estable para que permanezca lo suficiente como para combatir las infecciones persistentes en los pulmones.
Cuando los pulmones se defienden naturalmente contra los invasores extraños, como las bacterias, secretan mucosidad y proteínas. que también reconocen y degradan WLBU2. Para sortear este problema, el equipo de Di construyó una imagen casi especular de WLBU2 a la que llaman «D8» porque así es como muchas piezas de la molécula se voltearon pensando que sería menos probable que las defensas pulmonares la reconocieran. Funcionó a una concentración cuatro veces menor que WLBU2, D8 eliminó Pseudomonas aeruginosa, una superbacteria que afecta a los pacientes posquirúrgicos, de la sangre en el laboratorio.
Esto no fue sorprendente, dijo Di. Pero cuando aumenta la estabilidad de un fármaco, a menudo se traduce en una mayor toxicidad debido a una exposición más prolongada a la forma activa del fármaco. Entonces, el equipo expuso glóbulos rojos y blancos humanos a concentraciones del antibiótico D8 casi 25 veces mayores que las que se usarían terapéuticamente para ver si tendría efectos negativos en las células. Sorprendentemente, descubrieron que el D8 era considerablemente menos tóxico que el WLBU2 normal, ya que destruía menos del 1 % de los glóbulos rojos y menos del 15 % de los blancos.
«Una cosa es ver que en una placa de Petri, Di dijo, «pero es más importante demostrar la mayor seguridad en un mamífero vivo».
Entonces, el equipo trasladó el experimento a los ratones. Si bien WLBU2 a más de 35 microgramos mataría a algunos ratones, no hubo muertes con D8 a cuatro veces esa concentración, la dosis más alta administrada en el experimento, que fue más de 100 veces la dosis terapéutica.
«Esta mejora considerable en la reducción de la toxicidad, junto con la fuerte estabilidad y actividad del nuevo fármaco contra las superbacterias, es una buena evidencia de que este compuesto será muy adecuado para aplicaciones clínicas en el tratamiento de infecciones respiratorias», dijo Di, aunque advirtió que no saber por qué el nuevo fármaco es menos tóxico o qué tan bien se tolera a largo plazo. Se necesita más experimentación antes de que pueda usarse para tratar a personas.
El equipo está explorando su uso potencial para pacientes con fibrosis quística cuyas vidas se acortan en gran medida debido a infecciones pulmonares resistentes a los medicamentos. También están considerando su uso para las neumonías asociadas al ventilador, que están emergiendo como infecciones secundarias graves y potencialmente más mortales en pacientes con COVID-19.
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El fármaco desarrollado por Pitt funciona contra biopelículas de ‘superbacterias’ y virus respiratorios Más información: «Índice terapéutico mejorado de un péptido antimicrobiano en ratones al aumentar la seguridad y la actividad contra múltiples fármacos». bacterias resistentes» Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.aay6817 , advances.sciencemag.org/content/6/18/eaay6817 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Universidad de Pittsburgh Cita : El péptido antimicrobiano de larga duración y baja toxicidad combate las infecciones pulmonares por «superbacterias» (1 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-05-long-lasting-toxicity-antimicrobial-peptide- superbug.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.