Dos nuevos antibióticos para hacer frente a bacterias Uno de los mayores problemas actuales que enfrenta la salud pública en el mundo es la resistencia a los antibióticos. En el entorno europeo, se estima que mueren al año cerca de 33.000 personas por infecciones resistentes a los antibióticos, como las originadas por Acinetobacter baumannii o Pseudomonas aeruginosa, declarados como objetivos prioritarios por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Desarrollar nuevos antibióticos capaces de hacer frente a estos peligrosos microorganismos es un asunto crítico que la comunidad científica está afrontando. Un equipo interdisciplinar de investigadores del Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM), centro mixto de la Universidad de Valladolid y el CSIC, la Universidad de Tübingen (Alemania), biotecnólogos eslovenos y el Hospital Universitario Marqués de Valdecilla de Santander ha comprobado el potencial de la gentamicina C1a y la apramicina como nuevos antibióticos. Desarrollar nuevos antibióticos capaces de hacer frente a estos peligrosos microorganismos es un asunto crítico que la comunidad científica está afrontando En el trabajo, publicado en Scientific Reports, los autores estudiaron una amplia muestra de antibióticos aminoglucósidos (AGs), unos agentes antibacterianos muy eficaces pero con importantes efectos secundarios, ya que producen serios daños sobre todo a nivel de riñón y oído. “Aunque un posible fallo renal es una preocupación muy seria para los médicos, la nefrotoxicidad es a menudo reversible. Por el contrario, la ototoxicidad es irreversible: las células ciliadas del oído interno, dañadas por estos antibióticos, no se recuperan ni son reemplazadas por nuevas, con la consiguiente pérdida de audición, posibles problemas de vértigo, pérdida de equilibrio, etc.”, explica María Beatriz Durán, investigadora del IBGM. Por este motivo, en los años 70 los antibióticos aminoglucósidos fueron sustituidos por otros más seguros, las fluoroquinolonas. Sin embargo, con el aumento en el número de infecciones bacterianas resistentes a las fluoroquinolonas y la escasez de nuevos antibióticos, los AGs “forman parte de la última defensa contra este tipo de infecciones muy peligrosas, causantes de neumonía, peritonitis o sepsis”, añade. “Estos antibióticos presentan unas propiedades farmacocinéticas muy favorables para su uso y administración, por ejemplo, su solubilidad en agua, y son eficaces contra un amplio espectro de patógenos. Su producción es de bajo coste, de ahí que se utilicen tan frecuentemente en países en vías de desarrollo, que consecuentemente presentan altos índices de problemas de audición”, precisa Durán. A la búsqueda de nuevos antibióticos El equipo de investigadores, especializado en el estudio del oído interno, se puso a trabajar en la búsqueda de antibióticos aminoglicósidos capaces de eliminar estos patógenos pero con toxicidad reducida. Como detalla Durán, seleccionaron aquellos más eficaces para matar bacterias multiresistentes a concentraciones lo más bajas posibles y, en paralelo, analizaron cuáles no eran tóxicos para dos líneas de células de ratón que representan tipos celulares similares a las células ciliadas del oído, que son las dañadas tras la aplicación de antibióticos aminoglucósidos y cuya pérdida conduce a problemas de audición. Los que resultaron no tóxicos o poco tóxicos se probaron en tejido obtenido de la cóclea –el órgano del oído interno donde reside el sentido de la audición– de ratones. Finalmente, seleccionaron algunos antibióticos que demostraron ser eficaces contra el panel de patógenos y de baja toxicidad sobre las células ciliadas, para probarlos in vivo en cobayas. El equipo observó que, a concentraciones de AGs en las que los parámetros que se estudian normalmente al evaluar la capacidad auditiva estaban bien, había otro tipo de daño. “Las células ciliadas estaban allí, pero lo que estaba dañado era la comunicación de las células ciliadas internas, con las neuronas auditivas, que son las que llevan la señal auditiva desde la cóclea hacia el cerebro”, apunta la científica. Este hecho, subraya, debe tenerse en cuenta a la hora de evaluar la posible ototoxicidad de substancias que se administran a pacientes en los hospitales, como los antibióticos aminoglucósidos. La intención de los investigadores es realizar estudios futuros de nefrotoxicidad con estos antibióticos Parte de un amplio estudio internacional De la muestra de antibióticos estudiados, identificaron la gentamicina C1a y la apramicina como los dos más prometedores para llevar a la clínica. No obstante, la intención del grupo es realizar estudios futuros de nefrotoxicidad con estos antibióticos. Este trabajo forma parte de un amplio estudio internacional de antibióticos aminoglucósidos. “Se ha establecido una gran colaboración entre laboratorios de distinta expertise. El trabajo es fruto del interés de estos grupos de aunar sus líneas de trabajo, en un esfuerzo por llevar sus estudios de un plano de investigación básica hacia una aplicación terapéutica, llegar a un punto en el que el paciente se beneficie directamente de la investigación. Por supuesto, este no es un objetivo a corto plazo, pero es muy importante que existan colaboraciones de este tipo, multidisciplinares, donde los distintos grupos trabajen en una misma dirección e interactúan favoreciendo el trabajo de sus colaboradores”, concluye la investigadora. Referencia bibliográfica: Ishikawa, M., García-Mateo, N., Čusak, A., López-Hernández, I., Fernández-Martínez, M., Müller, M., … & Fujs, Š. (2019). Lower ototoxicity and absence of hidden hearing loss point to gentamicin C1a and apramycin as promising antibiotics for clinical use. Scientific reports, 9(1), 2410.

Uno de los mayores problemas actuales que enfrenta la salud pública en el mundo es la resistencia a los antibióticos. En el entorno europeo, se estima que mueren al año cerca de 33.000 personas por infecciones resistentes a los antibióticos, como las originadas por Acinetobacter baumannii o Pseudomonas aeruginosa, declarados como objetivos prioritarios por la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Desarrollar nuevos antibióticos capaces de hacer frente a estos peligrosos microorganismos es un asunto crítico que la comunidad científica está afrontando. Un equipo interdisciplinar de investigadores del Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM), centro mixto de la Universidad de Valladolid y el CSIC, la Universidad de Tübingen (Alemania), biotecnólogos eslovenos y el Hospital Universitario Marqués de Valdecilla de Santander ha comprobado el potencial de la gentamicina C1a y la apramicina como nuevos antibióticos.

En el trabajo, publicado en Scientific Reports, los autores estudiaron una amplia muestra de antibióticos aminoglucósidos (AGs), unos agentes antibacterianos muy eficaces pero con importantes efectos secundarios, ya que producen serios daños sobre todo a nivel de riñón y oído.

“Aunque un posible fallo renal es una preocupación muy seria para los médicos, la nefrotoxicidad es a menudo reversible. Por el contrario, la ototoxicidad es irreversible: las células ciliadas del oído interno, dañadas por estos antibióticos, no se recuperan ni son reemplazadas por nuevas, con la consiguiente pérdida de audición, posibles problemas de vértigo, pérdida de equilibrio, etc.”, explica María Beatriz Durán, investigadora del IBGM.

Por este motivo, en los años 70 los antibióticos aminoglucósidos fueron sustituidos por otros más seguros, las fluoroquinolonas. Sin embargo, con el aumento en el número de infecciones bacterianas resistentes a las fluoroquinolonas y la escasez de nuevos antibióticos, los AGs “forman parte de la última defensa contra este tipo de infecciones muy peligrosas, causantes de neumonía, peritonitis o sepsis”, añade.

“Estos antibióticos presentan unas propiedades farmacocinéticas muy favorables para su uso y administración, por ejemplo, su solubilidad en agua, y son eficaces contra un amplio espectro de patógenos. Su producción es de bajo coste, de ahí que se utilicen tan frecuentemente en países en vías de desarrollo, que consecuentemente presentan altos índices de problemas de audición”, precisa Durán.

A la búsqueda de nuevos antibióticos

El equipo de investigadores, especializado en el estudio del oído interno, se puso a trabajar en la búsqueda de antibióticos aminoglicósidos capaces de eliminar estos patógenos pero con toxicidad reducida.

Como detalla Durán, seleccionaron aquellos más eficaces para matar bacterias multiresistentes a concentraciones lo más bajas posibles y, en paralelo, analizaron cuáles no eran tóxicos para dos líneas de células de ratón que representan tipos celulares similares a las células ciliadas del oído, que son las dañadas tras la aplicación de antibióticos aminoglucósidos y cuya pérdida conduce a problemas de audición.

Los que resultaron no tóxicos o poco tóxicos se probaron en tejido obtenido de la cóclea –el órgano del oído interno donde reside el sentido de la audición– de ratones. Finalmente, seleccionaron algunos antibióticos que demostraron ser eficaces contra el panel de patógenos y de baja toxicidad sobre las células ciliadas, para probarlos in vivo en cobayas. El equipo observó que, a concentraciones de AGs en las que los parámetros que se estudian normalmente al evaluar la capacidad auditiva estaban bien, había otro tipo de daño.

“Las células ciliadas estaban allí, pero lo que estaba dañado era la comunicación de las células ciliadas internas, con las neuronas auditivas, que son las que llevan la señal auditiva desde la cóclea hacia el cerebro”, apunta la científica. Este hecho, subraya, debe tenerse en cuenta a la hora de evaluar la posible ototoxicidad de substancias que se administran a pacientes en los hospitales, como los antibióticos aminoglucósidos.

De la muestra de antibióticos estudiados, identificaron la gentamicina C1a y la apramicina como los dos más prometedores para llevar a la clínica. No obstante, la intención del grupo es realizar estudios futuros de nefrotoxicidad con estos antibióticos. Este trabajo forma parte de un amplio estudio internacional de antibióticos aminoglucósidos.

“Se ha establecido una gran colaboración entre laboratorios de distinta expertise. El trabajo es fruto del interés de estos grupos de aunar sus líneas de trabajo, en un esfuerzo por llevar sus estudios de un plano de investigación básica hacia una aplicación terapéutica, llegar a un punto en el que el paciente se beneficie directamente de la investigación. Por supuesto, este no es un objetivo a corto plazo, pero es muy importante que existan colaboraciones de este tipo, multidisciplinares, donde los distintos grupos trabajen en una misma dirección e interactúan favoreciendo el trabajo de sus colaboradores”, concluye la investigadora.