BACTERIOFAGOS, EN LA TERAPIA DE ENFERMEDADES POR BACTERIAS

          BACTERIÓFAGOS, EN LA TERAPIA DE ENFERMEDADES POR BACTERIAS

La rápida diseminación de cepas de bacterias patógenas resistentes a múltiples antibióticos plantea la necesidad de buscar alternativas terapéuticas distintas de estos fármacos. La terapia antibacteriana basada en fagos posee una serie de ventajas comparada con los antibióticos. En este tema analizamos las diversas consideraciones a tener en cuenta para lograr instaurar este tipo de terapia fuera de los países en los que su uso es tradicional
 Los bacteriófagos, comúnmente llamados fagos, podrían considerarse los principales enemigos naturales de las bacterias. Han evolucionado junto con ellas para poblar todos los ambientes, desarrollando en esta evolución  una especificidad tremendamente elevada por la especie, e incluso la cepa bacteriana que infect Teniendo esto en cuenta, no es de extrañar que los fagos fueran, prácticamente desde su descubrimiento y aislamiento, objetivo de estudio como agentes terapéuticos ideales para combatir las enfermedades bacterianas. El primer uso de un bacteriófago como terapia fue en 1917 para tratar la disentería bacteriana. El éxito obtenido llevó a la creación de diversas compañías y laboratorios comerciales en Estados Unidos, Francia y Alemania, que producían preparaciones de fagos a partir de cultivos lisados y estériles de la bacteria . La terapia con fagos tuvo un uso extensivo hasta los años 30, aunque tras la Segunda Guerra Mundial este uso comenzó a disminuir en favor de los recién descubiertos antibióticos de amplio espectro.


No cabe duda del impacto que ha tenido para la sociedad el uso de los antibióticos. Gracias a ellos, han podido combatirse epidemias y enfermedades que hasta entonces eran graves e incluso mortales. Los antibióticos han sido uno de los principales artífices del aumento de la esperanza de vida en los países civilizados. Sin embargo, esta bondad de los antibióticos ha traído consigo lo que podría llamarse una “cultura del antibiótico”.  Por poner un ejemplo, en los hospitales de Estados Unidos  se administran diariamente 190 millones de dosis de antibióticos. Fuera de los hospitales, se prescriben 133 millones de tratamientos con antibióticos cada año, pero se estima que más del 50% de estas prescripciones no son necesarias.Este uso erróneo y excesivo de los antibióticos, junto con algunas prácticas inadecuadas del control de las infecciones, supone una tremenda presión selectiva en las bacterias, que favorece a aquellas que gozan de mecanismos naturales de defensa contra los antibióticos. Como consecuencia, se estima que alrededor del 70% de las bacterias que causan infecciones en los hospitales son resistentes a al menos uno de los antibióticos más comunes. Algunos de estos microorganismos han llegado a hacerse resistentes a todos los antibióticos aprobados y sólo pueden combatirse con fármacos experimentales o potencialmente tóxicos para el paciente
. Ventajas de los fagos

El problema de la resistencia bacteriana a los antibióticos puede encararse desde diversas perspectivas, desde la educación de la población y de los médicos para implantar un uso correcto de los antibióticos,  hasta la búsqueda de alternativas terapéuticas a estos compuestos. Los fagos pertenecen a este último frente de batalla contra las infecciones. ¿Qué hace a los fagos tan idóneos para este uso? La primera ventaja evidente es su especificidad. Al contrario que los antibióticos, que son de amplio espectro, los fagos están evolutivamente eleccionados para infectar una
 una sola especie bacteriana. En muchos casos, esta especificidad se reduce a una cepa concreta. Este es el secreto de la ausencia de efectos secundarios en los estudios realizados con fagos como terapia. Los fagos son ecológicamente seguros, ya que son incapaces de infectar las células y tejidos de los pacientes. El hecho de que sean virus hace que su población se autorregule: si hay bacterias que infectar, los fagos se multiplican; cuando se acaban las bacterias, se acaban los fagos. Este punto implica que las dosis de fago a suministrar son tremendamente pequeñas en comparación con las dosis de antibióticos que se prescriben. Además, los antibióticos son eliminados del cuerpo de forma natural, por lo que su utilización requiere normalmente la administración de dosis regulares. Por el contrario, con los fagos suele bastar una dosis inicial que provoque el inicio de la infección a las bacterias. Finalmente, su producción es sencilla y barata.

Condicionantes prácticos para el uso de fagos como terapia.
El principal condicionante que se presenta a la hora de considerar la terapia con fagos es la necesidad de conocer con anterioridad la cepa bacteriana que hay que tratar. Esto implica normalmente el aislamiento y caracterización de la misma, junto con la selección del fago que la infecta a partir de colecciones de fagos previamente caracterizadas. Es decir, se necesita hacer un test previo in vitro y la colección de fagos debe ser lo suficientemente buena como para asegurar que se cubre el espectro de patógenos conocidos. Los fagos aislados de esta forma tienen que ser exclusivamente líticos en su propagación y se deben tomar las medidas necesarias para excluir la posible propagación de genes virulentos en ciclos lisogénicos.
En el mejor escenario posible, el fago escogido debe ser secuenciado para asegurar que no incluye genes para toxinas o genes que revelen una integración no deseada de su ADN en el genoma bacteriano.
Aunque la resistencia bacteriana a la infección por fagos es mucho menor que la que se produce contra los antibióticos, no cabe duda de que existe y de que debe minimizarse este riesgo. Como prevención, se recurre a mezclas o cócteles de fagos, haciendo virtualmente imposible que la bacteria mute sus receptores para hacerlos resistentes a toda la población que compone el cóctel. Por tanto, otro de los requerimientos para una buena terapia basada en fagos es la construcción de una mezcla adecuada.
La terapia con fagos en humanos

La producción de fagos para terapia tuvo cierta continuación a pequeña escala en Europa Occidental y en los Estados Unidos a lo largo de los años 50 y 60. Estos fagos se utilizaban fundamentalmente para tratar infecciones cutáneas, septicemias, osteomielitis, heridas, e infecciones del tracto urinario entre otras.
Un ejemplo de este uso es el lisado de fagos de estafilococo (SPL, del inglés Staphylococcal phage lysate). Los ensayos de seguridad se completaron en 1959 y el SPL fue licenciado para su uso en humanos. El SPL fue suministrado en los siguientes años en diversas vías: aerosol, cutánea, tópica, oral, subcutánea e incluso intravenosa. Un ensayo clínico de la eficacia de este lisado, realizado en 607 pacientes que no
respondieron al tratamiento con antibióticos, mostró que el 80% se recuperó, el 18% mejoró y un 2% no sufrió cambios. En ningún caso se observaron efectos adversos.
La presión regulatoria provocó la suspensión de este tipo de terapia en casi todo el mundo excepto en la antigua Unión Soviética. En esta región, la terapia con fagos se ha utilizado para tratar un enorme número de infecciones, por parte de profesionales de diversas especialidades médicas. Siempre en este entorno sociopolítico, fueron realizados innumerables ensayos preclínicos y clínicos, con la consiguiente generación de literatura científica especializada. Sin embargo, los estándares soviéticos para ensayos clínicos no cumplían los requisitos de otros países. Este hecho, unido a que la literatura científica soviética (fundamentalmente publicada en ruso o georgiano) a menudo no estaba disponible para el resto del mundo, provocó la desconfianza y reticencia de la comunidad médica internacional hacia este tipo de terapia.

Muy recientemente se han reiniciado algunos experimentos a pequeña escala que implican a países europeos, que incluyen análisis de estabilidad, pirogenicidad, esterilidad y citotoxicidad. En 2009 una compañía inglesa realizó un ensayo clínico para tratar la otitis crónica mediante terapia con fagos. Este ensayo produjo resultados interesantes: la eliminación de los fagos de forma natural cuando las bacterias fueron eliminadas, la baja dosis empleada (2,4 ng en un dosis) y la duración de los efectos de esta única dosis (varias semanas). Algunos de los casos previamente no tratables se curaron completamente.
Científicos de Gran Bretaña, aislaron un fago que ataca Clostridium difficile.Causante principal de infecciones que por su gravedad, terminan en los hospitales.:La terapia con antibióticos es cada vez mas frustrante porque la bacteria se vuelve cada vez mas resistente y los antibióticos son menos efectivos.
En un estudio del Instituto de Investigación Alimentaria, del Reino Unido, se pudo concluir, que la aplicación con inyecciones de fagos, reducen considerablemente la infección, un caso similar , se observa con Salonella enteritidis en aves.
Conclusiones
.Los fagos podrían jugar un papel importante en el tratamiento de infecciones bacterianas en seres humanos,  animales de interés agropecuario y cultivos. La experiencia seguida en varios países hasta mediados del siglo XX, junto con el conocimiento acumulado en la antigua Unión Soviética hasta la actualidad, parecen refrendar su utilidad como agentes terapéuticos específicos y seguros.
Sin embargo, a día de hoy, su uso choca con la regulación actual, que considera a los fagos en el mismo grupo de agentes terapéuticos que los antibióticos. En este sentido, se argumenta que una solución sería el cambio de regulación de los fagos de “fármacos” a “preparados biológicos”. En cualquier caso, el mayor reto para la expansión de la terapia con fagos pasa por la realización de ensayos clínicos a gran escala de acuerdo con las principales agencias reguladoras europeas y estadounidenses
Si, la terapia con fagos, es tan efectiva, que pueda sustituir a  los antibióticos seria posible tratar enfermedades como Colibacilosis, Salmonella enteritidis,  etc. que ahora  esta prohibido su tratamiento con antibióticos en La Unión Europea y Los Estados Unidos . Depende mucho de revisar la literatura Soviética, no descalificarla sólo, porque está escrita en ruso y georgiano, recodemos que la Unión Soviética, fue pionera en la conquista del espacio.

Utilización de bacteriófagos para el control biológico de Salmonella enteritidis en aves

Publicado 18 septiembre 2012

Lim TH, Kim MS, Lee DH, Lee YN, Park JK, Youn HN, Lee HJ, Yang SY, Cho YW, Lee JB, Park SY, Choi IS, Song CS.

Este estudio evaluó la eficacia del uso de un bacteriófago (ΦCJ07) adicionado a la alimentación para reducir la colonización por Salmonella Enteritidis (SE) y su transmisión horizontal entre broilers, así como la excreción al medio ambiente. Para ello, pollitos de un día que habían sido infectados experimentalmente con 5 x 107 unidades formadoras de colonias (ufc) de SE se colocaron junto a pollitos que se trataron durante 21 días con tres concentraciones diferentes (105, 107 y 109 unidades formadoras de placa (ufp)/g) del bacteriófago. Se cuantificó la presencia de Salmonella en el intestino y se examinó el nivel de contaminación ambiental 1, 2 y 3 semanas

después del desafío. Todos los tratamientos redujeron la colonización intestinal de SE en pollos desafiados y en los tratados con el bacteriófago y redujeron el nivel de contaminación del medio ambiente, pero las reducciones producidas por los tratamientos a concentraciones de 107 y 109 ufp/g de bacteriófagos fueron significativas (P <0,05) en comparación con los controles no tratados. Además, en el 70% de los pollos tratados con 109 ufp/g de bacteriófago no se detectó Salmonella intestinal 3 semanas después del tratamiento, lo que sugería que la terapia con bacteriófagos impedía de manera significativa la transmisión horizontal de SE. Estos resultados proporcionan importantes conocimientos sobre posibles estrategias de prevención y control contra la infección por SE en aves de corral e indican que el uso de bacteriófagos podría reducir la incidencia de intoxicación alimentaria por Salmonella.

AISLAMIENTO  DE FAGOSY TRATAMIENTO  DE COLIBACILOSIS EN AVES

El aislamiento de los fagos, es muy sencillo, se consigue una muestra de agua sin tratar en una planta de tratamiento de aguas residuales.

Centrifugamos o filtramos hasta aclarar la muestra, se filtra por una membrana 0.4 micras y en condiciones de esterilidad, con una membrana 0.22micras.

Preparamos en cajas petri, agar verde brillante e inoculamos cada caja cubriendo toda la superficie, con un cultivo de Escherichia coli.

Colocamos  varias gotas de filtrado en la superficie del cultivo, se incuba por 18 a 24 horas  a temperatura de incubación.

Al termino hacemos una lectura a tras luz, buscando las áreas de inhibición, que son los fagos que aislamos.

Se puede tomar un cultivo de Escherichia coli en caldo y agregar el líquido filtrado, a las 24 horas se verá que tenemos un precipitado que contiene las bacterias lisadas y el resto del caldo se ve transparente, éste líquido contiene los fagos..

Podemos usar un coctel de fagos para aplicarlo por aspersión a aves que tienen colibacilosis, el procedimiento para la aspersión es similar al que se usa, cuando aplicamos la vacuna de Newcastle, lo que buscamos es que los fagos lleguen directamente a los sacos aéreos donde esta la infección.

Una aspersión es suficiente, debemos esperar, de 3 s 5 días, para ver los resultados

En el caso de Salmonella, los resultados no son efectivos porque la Salmonella se aloja en los Macrófagos y burla la presencia de antibióticos y fagos

Fuente: Research in Veterinary Science, Available online 15 July 2012.

Bibliografía:

Reseach for Veterinary Science.
Bacteriofages as potential new therapeutics to replace o suplemente antibiotics

Colomer-Lluch, Marta; Immamovic, Lejla; Jofre, Juan.; y Muniesa, Maite: «Bacteriophages Carrying Antibiótic  Resistance Genes in Fecal Waste from Cattle, Pigs, and Poultry». Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2011, doi: 10.1128/AAC.00535-11.

 Colomer-Lluch, Marta; Jofre, Joan; y Muniesa, Maite: «Antibiotic resistance genes in the bacteriophage DNA fraction of environmental samples». PLoS One, 2011, 6 (3): e17549, doi: 10.1371.