La estrategia habitual en el tratamiento de las infecciones microbianas consiste en bombardear al patógeno con un fármaco antibiótico, que actúa penetrando en la célula dañina y la mata. Esto que, a simple vista, podría parecer sencillo, sin embargo, no lo es porque cualquier nuevo antibiótico tiene que ser a la vez hidrosoluble, para que pueda viajar fácilmente por el torrente sanguíneo, y oleoso, para poder atravesar la primera línea de defensa de la célula patógena, la membrana celular. El agua y el aceite, por supuesto, no se mezclan, y, actualmente, resulta difícil diseñar un fármaco que reúna ambas características para ser eficaz.

La dificultad se amplia, porque las células patógenas han desarrollado una especie de "bomba de eflujo", que puede reconocer los antibióticos y excretarlos de forma segura fuera de la célula, donde no pueden causar ningún daño. Si el antibiótico no puede superar la bomba de eflujo y mata a la célula, entonces el patógeno "recuerda" cómo es ese antibiótico específico y desarrolla bombas de eflujo adicionales para manejarlo eficazmente, convirtiéndose en resistente.

´Desactivadores´ de patógenos

Al respecto, un equipo colaborativo de investigadores liderado por la Universidad de Massachusetts Amherst (EEUU) y dirigido por Alejandro Heuck, profesor asociado de bioquímica y biología molecular, desarrolló una prueba para identificar nuevos fármacos que puedan desactivar patógenos y así lograr beneficios reales en salud pública, según el estudio publicado en la revista ´ACS Infectious Diseases´.

El prof. Heuck y su equipo se interesaron, particularmente, ​​en un sistema de comunicación denominado sistema de secreción tipo 3, que, hasta ahora, parece ser una adaptación evolutiva exclusiva de los microbios patógenos. Lo que pretendían era ´sabotear´ una pieza clave de esta maquinaria, esistema de secreción tipo 3, que los patógenos utilizan para infectar sus células huésped.

"Si no intentamos matar el patógeno no habrá posibilidad de que desarrolle resistencia. Simplemente estamos saboteando su máquina. El patógeno todavía está vivo; simplemente es ineficaz y el huésped tiene tiempo de utilizar sus defensas naturales para deshacerse del patógeno", indicó el prof. Heuck.

El equipo investigador se dió cuenta de que una clase de enzimas llamadas ´luciferasas´, similares a las que hacen que las luciérnagas brillen por la noche, podrían usarse como rastreadores. Dividieron la enzima en dos mitades. La mitad se destinó a las proteínas PopD/PopB y la otra mitad se diseñó en una célula huésped.

Estas proteínas y huéspedes diseñados pueden inundarse con diferentes compuestos químicos. Si la célula huésped se ilumina repentinamente, eso significa que PopD/PopB rompió con éxito la pared celular, reuniendo las dos mitades de la luciferasa y haciendo que brillaran. ¿Pero si las celdas permanecen oscuras? "Entonces sabemos qué moléculas rompen el translocón", afirmó el prof. Heuck.

El prof. Heuck señaló que la investigación de su equipo "no sólo tiene aplicaciones en el ámbito de los productos farmacéuticos y la salud pública, sino que también mejora nuestra comprensión de cómo exactamente los microbios infectan las células sanas". "Queríamos estudiar cómo funcionaban los patógenos y de repente descubrimos que nuestros hallazgos pueden ayudar a resolver un problema de salud pública", concluyó dicho investigador.