El tratamiento de las heridas crónicas representa un desafío importante de salud pública, comenzando por las úlceras del pie diabético que afectan cada año a aproximadamente 18,6 millones de personas en todo el mundo.
Un equipo de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur muestra cómo un patógeno común,
Enterococcus faecalis, impide activamente la cicatrización, y cómo la neutralización de este proceso – bloqueando los productos nocivos que genera esta bacteria – puede permitir que las células cutáneas se regeneren y cierren las heridas. Estos resultados se publican en
Science Advances.
Imagen de microscopía de un biofilm microbiano, revelando la compleja organización de las células microbianas.
© Universidad de Ginebra A menudo agravadas por infecciones persistentes, las heridas crónicas tienen dificultades para sanar, especialmente en personas diabéticas cuya hiperglucemia ralentiza la cicatrización. Este tipo de heridas constituye así una de las principales causas de amputación de los miembros inferiores.
En un estudio reciente, un equipo de la UNIGE y de la NTU en Singapur revela cómo una bacteria oportunista muy extendida,
Enterococcus faecalis, bloquea activamente la reparación de los tejidos. Los científicos también muestran que al neutralizar este mecanismo, es posible restaurar la capacidad de las células cutáneas para regenerarse, reduciendo así los riesgos de complicaciones y amputación.
Codirigida por Guillaume Thibault, profesor asociado de la School of Biological Sciences de la NTU, y Kimberly Kline, profesora ordinaria del Departamento de Microbiología y Medicina Molecular de la Facultad de Medicina de la UNIGE, así como miembro del SCELSE – Singapore Centre for Environmental Life Sciences and Engineering, el equipo descubrió que la bacteria no utiliza una toxina clásica para perturbar la cicatrización, sino que desvía un producto de su propio metabolismo.
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E. faecalis utiliza un proceso metabólico hasta ahora no reconocido, llamado transporte extracelular de electrones (EET, por sus siglas en inglés), que produce continuamente peróxido de hidrógeno, una especie reactiva de oxígeno particularmente agresiva para los tejidos vivos", explica Aaron Tan, investigador del SCELSE y primer autor del estudio.
Un estrés oxidativo que paraliza las células de la piel
El peróxido de hidrógeno, comúnmente utilizado como desinfectante industrial y agente blanqueador, se vuelve problemático cuando se genera directamente dentro de una herida infectada. Los científicos mostraron que este compuesto, producido por la bacteria, induce un estrés oxidativo importante en los queratinocitos — las células responsables de la reparación cutánea. Este estrés activa un mecanismo de defensa celular relacionado con las proteínas mal plegadas, que termina por paralizar las células y les impide migrar para cerrar la herida.
Para confirmar el papel central de este proceso, los científicos utilizaron una cepa genéticamente modificada de
E. faecalis carente de la vía EET. Resultado: la producción de peróxido de hidrógeno disminuyó drásticamente y la bacteria ya no fue capaz de bloquear la cicatrización.
El equipo evaluó luego si la neutralización del peróxido de hidrógeno podría revertir los daños. Al tratar las células cutáneas con catalasa — una enzima antioxidante presente naturalmente en el organismo y capaz de degradar el peróxido de hidrógeno — se redujo el estrés celular y se restauró la capacidad de las células para migrar y reparar los tejidos.
Hacia nuevos enfoques terapéuticos
"Nuestros resultados muestran que es el metabolismo mismo de la bacteria el que constituye el arma, un descubrimiento sorprendente y hasta ahora desconocido", subraya Guillaume Thibault. "En lugar de intentar eliminar la bacteria con antibióticos — una estrategia cada vez más difícil y que favorece la resistencia — ahora podemos contemplar neutralizar los productos nocivos que genera y así restablecer la cicatrización."
El estudio establece un vínculo directo entre el metabolismo bacteriano y la disfunción de las células huésped, abriendo el camino a nuevas estrategias terapéuticas para las heridas crónicas. Sugiere en particular que apósitos enriquecidos con antioxidantes, como la catalasa, podrían constituir un enfoque prometedor. Estos resultados podrían, a largo plazo, conducir a nuevos tratamientos para los pacientes que sufren heridas que no cicatrizan, un desafío importante de salud pública.
Fuente: Universidad de Ginebra