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Actividad 8 Práctica de ensayo Bacteriófagos: terapia fágica como alternativa a los antibióticos Rubí Elena Hernández de los Santos Universidad Juarez Autonoma de Tabasco Médico Cirujano María Victoria Domínguez Trujillo 18 de Noviembre 2022 Página 2 de 9 Abstract Bacteriophages are viruses that parasitize bacteria, there is the possibility of rotating phages or using a phage cocktail to avoid the appearance of resistance of the host bacterium to a defined phage, since phages are equally effective on sensitive or multiresistant bacteria and the search of new antibiotics is difficult, whereas nature constitutes a virtually inexhaustible source of phages. Keywords: Bacteriophages, antibiotics, bacteria, virus, alternative treatment Resumen Los bacteriófagos son virus que parasitan a las bacterias existe la posibilidad de turnar fagos o utilizar un cóctel de fagos para evitar la aparición de resistencias de la bacteria hospedera ante un definido fago ya que los fagos son igualmente eficaces sobre bacterias sensibles o multirresistentes y la búsqueda de nuevos antibióticos es difícil, mientras que la naturaleza constituye una fuente virtualmente inagotable de fagos. Palabras clave: Bacteriofagos, antibióticos, bacterias, virus, tratamiento alternativo Página 3 de 9 En la actualidad la resistencia bacteriana a los antibióticos en la mayoría de patógenos bacterianos se ha convertido en una gran problemática, tanto clínico, como epidemiológico y de salud pública. Nos encontramos en un mundo globalizado que facilita el esparcimiento de resistencias, esto ha causado la aparición de bacterias con resistencia a múltiples antibióticos, lo que crea una situación en la cual diversas infecciones bacterianas graves no tienen opciones de tratamiento. Esto trae diferentes consecuencias, pues las infecciones bacterianas son más difíciles de tratar y esto produce procesos patológicos más graves y extensos, periodos de contagio mayores, efectos secundarios diversos y mucho más frecuentes pues como alternativa se tienen que recetar dosis más altas de antibióticos y tratamientos más largos. Es el resultado de un proceso de selección adaptativa en respuesta al uso de antibióticos. Por lo tanto, es necesario crear nuevas estrategias que nos ayuden a combatir a eficazmente la resistencia o a minimizar su impacto en la población. La reducción del consumo innecesario o sin supervisión de los antibióticos son las causas de este descontrol que se ha tenido en el ámbito. Una alternativa que sigue estando en investigación y probablemente sea el futuro reemplazo de los antibióticos pensando positivamente es la terapia fagica, que nos brinda muchas ventajas mencionadas en el transcurso de este documento, lo que nos hace pensar que puede ser una beneficiosa herramienta para combatir esta problemática. Página 4 de 9 Por ejemplo, datos recientes parecen indicar que los fagos son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica incluso cuando se administran por vía nasal, y por lo tanto pueden ser útiles para luchar contra meningitis bacterianas. Por otro lado, la relación entre bacteria y fago constituye una interacción compleja de tipo huésped-parásito que puede condicionar el resultado de la terapia, habida cuenta de que la concentración de fagos utilizada podría pasar determinada no sólo por el número de bacterias sino además por el estado fisiológico de éstas. Los bacteriófagos son virus que parasitan a las bacterias, cuyo material genético puede ser RNA o DNA, Su tamaño oscila entre 20 y 200 nm, son ubicuos (se encuentran en todos lados), los entes más abundantes de la biosfera, y se ha estimado que existen 1010 fagos/ litro de agua de mar, lo que representa un excelente mecanismo de control de las bacterias marinas dado que destruyen una parte de esa población bacteriana. La estructura de un típico bacteriófago T consta de una cabeza simetría icosaédrica que contiene el genoma, una cola unida a la cabeza que permite inyectar el genoma viral a la bacteria, a la cola también se unen fibras flexibles de tipo proteico que sirven para que este se fije a la superficie de la batería y se pueda llevar a cabo la inyección del genoma, las fibras se unen específicamente a moléculas receptoras de lipo-polisacáridos presentes en el exterior de la membrana de la célula bacteriana. Página 5 de 9 Pueden presentar dos estados funcionales: el “estado lítico” o “virulento”, en el cual, el fago se replica y ocasiona lisis de la bacteria huésped, liberando nuevos fagos; o los lisogénicos o temperados, que establecen una relación simbiótica con la bacteria que ataca, que tienen un ciclo replicativo no lítico, es decir pueden convivir con ella e incluso pueden causar cambios fenotípicos en estas. La presentación de estos dos estados funcionales depende de la actividad de dos genes: del represor, cl, que inhibe la actividad lítica, y del regulador, cro, que bloquea la función del gen represor. Los bacteriófagos usados en la terapia fágica, se replican utilizando el periodo lítico, o sea, el bacteriófago primero se adhiere a un receptor específico en la célula bacteriana, y en seguida, inyecta su DNA o RNA en la bacteria por medio de la liberación de una lisozima del fago por medio de su cola, la cual degrada una cantidad de el muro celular, esto posibilita que la vaina de la cola entre en contacto y comience su introducción por medio de la membrana bacteriana, a medida que el ácido nucleico es liberado y entonces comienza la biosíntesis del ácido nucleico viral por la bacteria hospedera. Por igual, el DNA de la bacteria hospedera es degradado y se detiene la síntesis de proteínas bacterianas, debido a que el DNA o RNA del fago toma el control de la célula bacteriana, usando los nucleótidos y enzimas de replicación de la bacteria, para explicar su genoma. Luego de esto, el fago usa la maquinaria de la célula para generar las proteínas virales, que ocurre exactamente de la misma forma como si la célula bacteriana Página 6 de 9 estuviera realizando sus propias proteínas, solo el RNA viral se transcribe ahora, y no el de la bacteria. Dada la creciente crisis de la resistencia a los antibióticos, se crea la necesidad de hacer un esfuerzo coordinado por parte del sector de la salud pública para evaluar el potencial de la terapia con fagos como un complemento de los antibióticos. La averiguación de alternativas para el procedimiento de bacterias multiresistentes a varios de los antibióticos usados actualmente ha hecho resurgir el interés en la fago terapia como táctica para controlar patógenos. • La alta especificidad de infección. • Un mecanismo de acción plenamente distinto al de los antibióticos, lo cual hace a los fagos efectivos inclusive ante bacterias resistentes a diversas antibióticos. • Una farmacocinética tal que la dosis inicial de fagos aumenta exponencialmente al conseguir el foco de la infección. • La destreza de los fagos de mutar como contestación frente a la aparición de bacterias resistentes a la infección. Entre los beneficios que reporta la terapia fágica sobre la antibiótica cabe resaltar: a) La alta especificidad de los fagos para un definido hospedero que se desee combatir evitando en ese sentido la supresión de la microbiota que puede ser beneficiosa para los organismos. b) La facilidad de turnar fagos o utilizar un cóctel de fagos para evitar la aparición de resistencias de la bacteria hospedera ante un definido fago. Página 7 de 9 En lo que existe acuerdo generalizado es en que, tanto con el trabajo de fagos como de alguno de los productos fágicos, estamos ante terapias novedosas y prometedoras que, usadas junto con los antibióticos, pueden dedicar un mediobastante eficaz para combatir el preocupante problema de la aparición de bacterias resistentes a todo el arsenal antibiótico de que se dispone. En teoría, la terapia fágica muestra evidentes ventajas frente a la antibioticoterapia: – Principalmente, los antibióticos poseen un espectro de actividad notablemente largo, en lo cual los fagos son estrictamente específicos, por lo cual no producen el efecto de eliminación de la microbiota comensal beneficiosa. – Los antibióticos pueden tener efectos colaterales indeseados (alergias, contraindicaciones durante el embarazo, efectos tóxicos en ciertos órganos), en lo que hay pruebas de la inocuidad de las preparaciones fágicas purificadas. – Los fagos son igualmente eficaces sobre bacterias sensibles o multirresistentes. – La producción de antibióticos es bastante costosa, en lo que la de fagos acarrea unos costes reducidos. – La búsqueda de nuevos antibióticos es difícil, mientras que la naturaleza constituye una fuente virtualmente inagotable de fagos. Es indudable que, a la luz de nuestros conocimientos actuales, aquellas condiciones que faciliten una inmediata multiplicación fágica son las que permitirían una correcta eliminación del patógeno, como pasa en la mucosa intestinal y en la piel, en lo que en Página 8 de 9 infecciones donde el fago encuentre inconvenientes para su multiplicación, gracias a la vida de un excesivo número de células (abscesos) o por inconvenientes físicos (al tratarse, por ejemplo, de bacterias de multiplicación intracelular), se duda de su efectividad. En resumen, existe una consistente aportación bibliográfica y experimental que avala el continuar investigando el posible uso de los fagos y de sus productos génicos como una esperanzadora elección terapéutica a los tratamientos actualmente disponibles. Utilizar fagos de manera terapéutica es prometedora ya que se tienen muchas posibilidades beneficiosas ofrecidas por terapia fágica, aunque le falta más apoyo a esta alternativa médica, para ello sería necesario implementar nuevas regulaciones para evaluar la efectividad terapéutica de estos, las cuales deben tener diferentes estándares usando como molde los ya establecidos para lo antibióticos, además de que se necesita la realización de más ensayos clínicos a gran escala, en donde las entidades reguladoras sean más rigurosas. Referencias Domínguez Navarrete, Nicanor. (2020). Bacteriófagos. Revista de la Facultad de Medicina Humana, 20(1), 164-165. https://dx.doi.org/10.25176/rfmh.v20i1.2554 https://dx.doi.org/10.25176/rfmh.v20i1.2554 Página 9 de 9 Segundo A., Nallelyt; Hernández B., Efrén; López V., Oliver; Torres A., Oscar (2010) Los bacteriófagos como una alternativa en el tratamiento de enfermedades infecciosas Bacterianas (Fagoterapia) Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas, vol. 41, núm. 3, pp. 17-26 Asociación Farmacéutica Mexicana, A.C. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57916078003 Castaño-Osorio JC. (2015) Bacteriófagos: aspectos generales y aplicaciones clínicas. Hechos Microbiol. 2015;6(1-2):36-51. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57916078003
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