fbpx
Parte del grupo del Laboratorio de Microbiología Experimental y Aplicada y Microbiología de Aguas (Lamexa) de la Universidad de Panamá
Caracterización del fago vB_EcRAM-01 de Enterobacter, un nuevo Pseudotevenvirus contra Enterobacter cloacae, aislado en un río urbano de Panamá, investigación liderada por la Universidad de Panamá, el Instituto Gorgas y el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo de México, ofrece una estrategia innovadora y ecológica para combatir infecciones resistentes. Conversamos con Ednner E. Victoria-Blanco, uno de los autores principales

Por: Violeta Villar Liste

“Si los resultados son positivos, se desarrollarán productos prácticos, como aerosoles o soluciones, que puedan usarse en hospitales o incluso en el ambiente para prevenir infecciones». Ednner E. Victoria-Blanco

Enterobacter cloacae es una bacteria que causa particular preocupación en el mundo y Panamá por su presencia en ámbitos hospitalarios, asociada a cepas multirresistentes a los antibióticos tradicionales.

El interés por dar respuesta a esta bacteria compleja, es el origen de una investigación que propone combatirla por una vía no tradicional: los bacteriófagos, virus que infectan exclusivamente a bacterias.

Funcionan como «depredadores naturales» de bacterias, explica el magíster Ednner E. Victoria-Blanco, uno de los autores principales del estudio Caracterización del fago vB_EcRAM-01 de Enterobacter, un nuevo Pseudotevenvirus contra Enterobacter cloacae, aislado en un río urbano de Panamá, publicado en la revista científica PLOS ONE.

Estudiante de Doctorado de  Química Biológica en la Universidad de Buenos Aires (UBA) y máster en Ciencias Biomédicas con énfasis en Microbiología de la Universidad de Panamá (UP), amplía el impacto de esta investigación cuya autoría principal comparte con Jean Pierre González-Gómez, Jordi Querol Audi y Alex Omar Martínez-Torres, su mentor.


Ver autores principales y coautores con sus afiliaciones:

Ednner E. Victoria-Blanco1,2,7, Jean Pierre González-Gómez4, Juan Raúl Medina-Sánchez2, Alexander A. Martínez1,6,7, Nohelia Castro del Campo4, Cristóbal Chaidez-Quiroz4, Jordi Querol-Audi1,2,5,7, Alex Omar Martínez-Torres2,3,7

1 Programa de Maestría en Ciencias Biomédicas, Facultad de Medicina, Universidad de Panamá, Panamá.

2 Laboratorio de Microbiología Experimental y Aplicada y Microbiología de Aguas (LAMEXA-LAMA), Universidad de Panamá, Panamá.

3 Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnología, Universidad de Panamá, Panamá.

4 Laboratorio Nacional para la Investigación en Inocuidad Alimentaria (LANIIA), Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD), Culiacán, Sinaloa, México.

5 Departamento de Bioquímica y Nutrición, Facultad de Medicina, Universidad de Panamá, Panamá.

6 Departamento de Investigación en Genómica y Proteómica, Instituto Conmemorativo Gorgas de Estudios de la Salud, Panamá.

7 Sistema Nacional de Investigación (SNI). Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt), Panamá.

Ver enlace original a la publicación:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39739645

Una bacteria que amenaza

Magíster Edner E. Victoria-Blanco

El magíster Ednner E. Victoria-Blanco explica que esta investigación tiene su origen en la creciente resistencia antimicrobiana de Enterobacter cloacae, una bacteria responsable de infecciones nosocomiales graves, especialmente en el torrente sanguíneo y tejidos blandos.

El científico de la Universidad de Panamá y estudiante de doctorado de la UBA, afirma que para el 2050 “se estiman 10 millones de muertes asociadas a este tipo de infecciones”.

Este problema, observa, representa una amenaza significativa para la salud pública mundial, incluyendo Panamá, al limitar las opciones terapéuticas y aumentar los costos de atención médica.

Al mismo tiempo, hay una oportunidad con los bacteriófagos: “como alternativa a los antibióticos, ofrecen una estrategia innovadora y ecológica para combatir estas infecciones resistentes”.

Preocupación en la salud pública

-¿Cuál es la situación del complejo Enterobacter cloacae, «bacteria importante responsable a nivel mundial de la mayoría de las infecciones del torrente sanguíneo en el ambiente hospitalario, en Panamá»? ¿tienen registros sobre su impacto en el sistema sanitario nacional?

-Las infecciones nosocomiales causadas por Enterobacter cloacae en Panamá han generado preocupación en el ámbito de la salud pública, especialmente debido a la aparición de cepas multirresistentes. En 2022, se reportaron los primeros casos de Enterobacter cloacae co-productores de las carbapenemasas KPC y NDM en un hospital de segundo nivel en la Ciudad de Panamá. Estas enzimas confieren resistencia a una amplia gama de antibióticos, complicando el tratamiento de las infecciones asociadas.

La detección de estas cepas resalta la importancia de fortalecer los sistemas de vigilancia epidemiológica en los hospitales panameños para identificar oportunamente nuevas combinaciones de mecanismos de resistencia y así implementar medidas efectivas de prevención y control de brotes.

“Además, la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt) ha reconocido la relevancia de este problema. En eventos como el Café Científico titulado «Bacterias nosocomiales multidrogorresistentes en estancias hospitalarias», se ha destacado que las infecciones producidas por bacterias multidrogorresistentes se encuentran entre las diez mayores amenazas para la salud pública” :Resistencia antimicrobiana problema de todos, no solo de hospitales y centros de salud

Dijo que si bien “estos informes proporcionan información valiosa sobre la presencia de Enterobacter cloacae multirresistente en Panamá, no se dispone de datos estadísticos específicos sobre la incidencia o prevalencia de infecciones nosocomiales causadas por este microorganismo en el país. La recopilación y análisis de datos más detallados son esenciales para comprender la magnitud del problema y desarrollar estrategias de intervención adecuadas”.

Bacteriófagos (o fagos) como respuesta a la amenaza

Un aspecto fundamental de la investigación es el estudio de los bacteriófagos (o fagos) como solución a la incapacidad de los antibióticos de enfrentar Enterobacter cloacae.

Pero, ¿qué son los fagos?

El experto amplía que “los bacteriófagos (o fagos) son virus que infectan exclusivamente a bacterias. Funcionan como «depredadores naturales» de bacterias. Los fagos se adhieren a la superficie de una bacteria, inyectan su material genético, y luego utilizan la maquinaria celular bacteriana para multiplicarse. Al final del ciclo, rompen la bacteria (lisis) y liberan nuevas partículas virales, eliminando así la bacteria infectada”.

Un fago en aguas residuales en Río Abajo

El estudio de los autores panameños contempló la recolección de muestras de agua de Río Abajo, en la Ciudad de Panamá, Panamá, “para el aislamiento, purificación, caracterización y propagación de fagos contra el complejo E. cloacae”.

Durante el proceso lograron detectar el fago de enterobacter vB_EcRAM-01.

“El fago de enterobacter vB_EcRAM-01 fue detectado mediante un cuidadoso proceso que inició con la recolección de muestras de aguas residuales en Río Abajo. Estas muestras fueron sometidas a un proceso de filtración para eliminar partículas grandes y restos de bacterias. Posteriormente, se realizó un enriquecimiento de los fagos presentes, exponiéndolos a cultivos específicos de Enterobacter cloacae como hospedador. Finalmente, la actividad lítica del fago contra esta bacteria fue confirmada mediante pruebas en las que se observó la capacidad del virus para infectar y destruir las células bacterianas, validando así su presencia y especificidad”, explica el investigador.

-¿Cuáles son las características de este fago que le permite infectar a E. cloacae?

-El fago vB_EcRAM-01, además de ser estable a temperaturas entre 25-50 grados centígrados y condiciones de acidez y alcalinidad, presenta especificidad absoluta para Enterobacter cloacae, lo cual lo convierte en una herramienta precisa para atacar esta bacteria. Además, exhibe un ciclo lítico que asegura la destrucción eficiente de las bacterias hospedadoras sin integrarse en su genoma, lo cual es ideal para aplicaciones terapéuticas y uso de fagos en la identificación de bacterias (diagnóstico de laboratorio).

Herramienta para la salud pública

¿Cuál es el procedimiento para convertir este fago en una herramienta para la contención de E. cloacae?

-Para convertir el fago vB_EcRAM-01 en una herramienta efectiva para la contención de Enterobacter cloacae, es necesario seguir un procedimiento que garantice su eficacia y seguridad.

En primer lugar, se requiere su producción a gran escala mediante cultivos en presencia de bacterias hospedadoras.

Posteriormente, el fago debe ser purificado para eliminar restos bacterianos y otros contaminantes, asegurando así un producto libre de impurezas. Una vez purificado, el fago puede ser formulado en presentaciones adecuadas, como soluciones o aerosoles, listas para su aplicación.

Finalmente, se deben llevar a cabo pruebas preclínicas y clínicas para evaluar tanto su eficacia en la eliminación de la bacteria como su seguridad en modelos animales y humanos, lo que permitiría su implementación en entornos hospitalarios o comunitarios como una alternativa terapéutica o de control ambiental. Esto puede hacerse solo con este fago o en conjunto con otros fagos (formando lo que se llama cocteles) que están caracterizándose en el Laboratorio de Microbiología Experimental y Aplicada y Microbiología de Aguas (Lamexa) de la Universidad de Panamá.

Hacia el desarrollo de aerosoles y soluciones

Este hallazgo es el inicio de un camino que permitirá “aprovechar el potencial del fago vB_EcRAM-01 para combatir las infecciones causadas por la bacteria Enterobacter cloacae.

Victoria-Blanco, al describir los pasos siguientes,indica que primero se realizarán pruebas en laboratorios y en diferentes  modelos experimentales (invertebrados, ratones, tejidos…) para comprobar su capacidad de eliminar la bacteria de forma efectiva.

“Si los resultados son positivos, se desarrollarán productos prácticos, como aerosoles o soluciones, que puedan usarse en hospitales o incluso en el ambiente para prevenir infecciones. Además, este descubrimiento abre la puerta a nuevas investigaciones en colaboración con otros grupos de investigación internacional como nuestros pares del Centro de Investigación de Alimentos y Desarrollo (CIAD) de México ya que ellos tienen amplia experiencia en el desarrollo de fagos para la industria, explorando cómo combinar el uso de este fago con antibióticos u otros tratamientos y así lograr un control más eficiente de estas bacterias peligrosas”.

El investigador explica que bajo el liderazgo del Dr. Alex Omar Martínez-Torres y del Dr. Jordi Querol-Audi, con fondos de la Convocatoria Universitaria de Fondos de Investigación (CUFI) de la Universidad de Panamá, de Senacyt y del SNI-AIP, el laboratorio de Microbiología Experimental y Aplicada de la Universidad de Panamá también está desarrollando estudios de aislamiento y caracterización de nuevos fagos contra bacterias multirresistentes, por ejemplo, del grupo ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumanii, y otras especies de Enterobacter).

Las muestras son obtenidas de la planta de tratamiento de aguas residuales de la Ciudad de Panamá y de bombas de aguas residuales de los principales hospitales de la capital.

Son estudios que se complementan y promueven estrategias en beneficio de la salud pública con una visión innovadora, prueba del poder de la ciencia de cambiar la realidad. Para bien.

Por: Violeta Villar Liste | [email protected]