Científicos identifican sustancias químicas en hierba nociva que ‘desarma’ a bacterias mortales
Etnobotánica de la Universidad de Emory, Cassandra Quave, en su laboratorio con bayas del pimentero brasileño. La planta es originaria de América del Sur, donde los curanderos tradicionales del Amazonas la han utilizado como tratamiento para las infecciones de la piel. Crédito: Universidad de Emory
Los científicos han identificado compuestos específicos del pimentero brasileño, un arbusto invasivo de Florida que reduce la virulencia de la bacteria estafilococo resistente a los antibióticos. Scientific Reports publicó la investigación, demostrando que los ácidos triterpenoides en las bayas rojas de la planta «desarman» a las peligrosas bacterias estafilocócicas al bloquear su capacidad para producir toxinas.
El trabajo fue dirigido por el laboratorio de Cassandra Quave, profesora asistente en el Centro para el Estudio de la Salud Humana de la Universidad de Emory y el Departamento de Dermatología de la Facultad de Medicina de Emory. Los experimentos de laboratorio de los investigadores proporcionan la primera evidencia de que los ácidos triterpenoides tienen un impacto contra el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, conocido como MRSA.
El pimentero brasileño (Schinus terebinthifolia), originario de América del Sur, también abunda en Florida, donde forma densos matorrales que desplazan a las especies autóctonas. «Es una hierba nociva que muchas personas en Florida odian, por una buena razón», dice Quave. «Pero, al mismo tiempo, existe esta rica tradición sobre el pimentero brasileño en el Amazonas, donde los curanderos tradicionales han usado la planta durante siglos para tratar infecciones de la piel y los tejidos blandos».
Quave, un líder en el campo de la etnobotánica médica y miembro del Centro de Resistencia a los Antibióticos de Emory, estudia cómo los pueblos indígenas incorporan plantas en prácticas curativas para descubrir candidatos prometedores para nuevos medicamentos.
Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades llaman resistencia a los antibióticos «uno de los mayores desafíos de salud pública de nuestro tiempo». Cada año en los EE. UU., al menos 2,8 millones de personas contraen infecciones resistentes a los antibióticos, lo que provoca más de 35 000 muertes.
«Incluso en medio de la actual pandemia viral de COVID-19, no podemos olvídate del tema de la resistencia a los antibióticos», dice Quave. Ella señala que muchos pacientes con COVID-19 están recibiendo antibióticos para tratar las infecciones secundarias provocadas por su condición debilitada, lo que genera preocupaciones sobre un aumento posterior en las infecciones resistentes a los antibióticos.
Una muestra de pimentero brasileño, Schinus terebinthifolia, conservada en el herbario de la Universidad de Emory. Crédito: Universidad de Emory
En 2017, el laboratorio de Quave publicó el hallazgo de que una mezcla refinada y rica en flavonas de 27 compuestos extraídos de las bayas del pimentero brasileño inhibe la formación de lesiones cutáneas en ratones infectados con MRSA. El extracto no funciona matando la bacteria MRSA, sino reprimiendo un gen que permite que las células bacterianas se comuniquen entre sí. El bloqueo de esa comunicación evita que las células tomen medidas colectivas, lo que esencialmente desarma a la bacteria al evitar que excrete las toxinas que usa para dañar los tejidos. Entonces, el sistema inmunitario del cuerpo tiene más posibilidades de curar una herida.
Ese enfoque es diferente del tratamiento típico de destruir bacterias mortales con medicamentos diseñados para matarlas, lo que puede ayudar a alimentar el problema de la resistencia a los antibióticos. Algunas de las bacterias más fuertes pueden sobrevivir a estos ataques de drogas y proliferar, transmitiendo sus genes a la descendencia y dando lugar a la evolución de «superbacterias» mortales.
Para el artículo actual, los investigadores querían reducir la alcance de 27 compuestos principales de las bayas para aislar los productos químicos específicos involucrados en el desarme de MRSA. Refinaron minuciosamente los compuestos originales, probando cada nueva iteración para determinar su potencia en las bacterias. También utilizaron una serie de técnicas de química analítica, incluida la espectrometría de masas, la espectroscopia de resonancia magnética nuclear y la cristalografía de rayos X para obtener una imagen clara de las sustancias químicas involucradas en el mecanismo antivirulencia.
Los resultados mostraron que tres ácidos triterpenoides funcionaron igual de bien para inhibir la formación de toxinas de MRSA en una placa de Petri, sin dañar las células de la piel humana. Y uno de los ácidos triterpenoides funcionó particularmente bien para inhibir la capacidad del MRSA de formar lesiones en la piel de los ratones. Los investigadores también demostraron que los ácidos triterpenoides reprimieron no solo un gen que MRSA usa para excretar toxinas, sino dos genes involucrados en ese proceso.
«La naturaleza es la mejor química, sin dudas», dice Quave. Ella agrega que las malezas, en particular, tienden a tener arsenales químicos interesantes que pueden usar para protegerse de las enfermedades para que puedan propagarse más fácilmente en nuevos entornos.
El equipo de investigación planea realizar más estudios para probar los ácidos triterpenoides como tratamientos para las infecciones por MRSA en modelos animales. Si esos estudios son prometedores, el próximo paso sería trabajar con químicos médicos para optimizar la eficacia, la entrega y la seguridad de los compuestos antes de probarlos en humanos.
«Las plantas son tan increíblemente complejas químicamente que identificar y aislar extractos es como sacar agujas de un pajar», dice Quave. «Cuando puede extraer moléculas con propiedades medicinales de estas mezclas naturales complejas, es un gran paso adelante para comprender cómo pueden funcionar algunas medicinas tradicionales y para hacer avanzar la ciencia hacia una posible vía de desarrollo de fármacos».
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El pimentero brasileño tiene el poder de eliminar las bacterias resistentes a los antibióticos Más información: Huaqiao Tang et al, Los ácidos triterpenoides aislados de las frutas de Schinus terebinthifolia reducen la virulencia de Staphylococcus aureus y reducen la dermonecrosis, Informes científicos (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-65080-3 Información de la revista: Informes científicos
Proporcionado por la Universidad de Emory Cita: Los científicos identifican sustancias químicas en la hierba nociva que ‘desarma’ bacteria mortal (21 de mayo de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-scientists-chemicals-noxious-weed-deadly.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.