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Dr. Christian Palavecino, investigador I3S:

Combatiendo la Klebsiella pneumoniae

Gracias a un convenio de colaboración con el Hospital El Carmen de Maipú, durante tres años se analizará la relación entre virulencia y resistencia en esta bacteria y el potencial de terapias fotodinámicas para su tratamiento.

Miércoles 25 de octubre de 2017

El minúsculo mundo de las bacterias y virus siempre apasionó al Dr. Christian Palavecino Beaumont. De su carrera de pregrado original, Tecnología Médica, dio el salto hacia un Máster en Microbiología y luego al Doctorado en Biología Celular y Molecular, ambos de la Universidad Austral de Chile. Realizó su tesis doctoral en el Queen Mary London University, en Londres, Inglaterra. Allí trabajó en el estudio de la regulación transcripcional de factores de patogenicidad del microorganismo causante de la tuberculosis. Y de vuelta en Chile, en el Instituto Milenio de Inmunología e Inmunoterapia de la Pontificia Universidad Católica desarrolló una vacuna contra Metapneumovirus humano, la cual está basada en una plataforma de BCG (Bacilo de Calmette-Guérin, vacuna contra la tuberculosis). Lo suyo, definitivamente, era investigar.

Hoy el Dr. Palavecino está preocupado de la Klebsiella pneumoniae. Una bacteria que se presenta principalmente en los ambientes intrahospitalarios y que es altamente resistente a las terapias antibióticas. Algunas cepas llegan a ser pan resistentes, es decir, ningún antibiótico las logra controlar, excepto el Colistin, cuyo uso clínico se había descontinuado, debido a que es altamente tóxico y produce daño renal. Esto, hasta que la bacteria gane resistencia contra este antibiótico lo que, a juicio del experto, "va a ocurrir y nos quedemos sin alternativa antibiótica".

La Klebsiella pneumoniae es causante de las infecciones intrahospitalarias denominadas IAAS (Infecciones Asociadas a la Atención en Salud): neumonía e infecciones del aparato respiratorio y de las vías urinarias. Los pacientes de Unidades de Cuidados Intensivos (UCI), recién nacidos, pacientes inmunodeprimidos y adultos mayores hospitalizados son sus blancos favoritos. En estos pacientes la bacteria puede ingresar más fácilmente, al ser sometidos a procedimientos invasivos, como la utilización de catéteres, incisiones o drenajes, propias de la atención de salud. "Aunque también puede afectar a un paciente sano que, por ejemplo, se encuentre hospitalizado por una fractura y adquiera la bacteria", agrega el Dr. Palavecino.

De ahí la necesidad nacional y mundial por investigar y lograr encontrar terapias alternativas para combatir las cepas más resistentes de la bacteria. Es así como el Dr. Palavecino está liderando, en el Instituto de Investigación e Innovación (I3S) de la Facultad de Ciencias de la Salud, la investigación "Asociación entre factores de virulencia de Klebsiella pneumoniae y el perfil de resistencia a antibióticos en neumonía e infección urinaria asociada a la atención en salud" en el Hospital El Carmen Dr. Luis Valentín Ferrada, luego de concretar un acuerdo de colaboración entre el centro hospitalario y nuestra facultad.

Gracias al convenio de colaboración entre ambas instituciones, Christian Palavecino y su equipo podrá generar un "banco de bacterias" para verificar la relación que existe entre la resistencia de la bacteria y su capacidad para producir daño en el cuerpo humano.

"Hasta el momento no se ha podido demostrar que las bacterias más patógenas sean más resistentes o, viceversa, que las más resistentes sean las más patógenas. Pero la sintomatología de pacientes comprometidos con infecciones multirresistentes, se ve mucho más agudizada, sin embargo, a nivel molecular no se ha podido demostrar y es parte del proyecto que estamos comenzando a desarrollar", explica el experto.

Terapia Fotodinámica

Durante el proyecto, que tendrá una duración de tres años, se identificarán también compuestos antimicrobianos que no son antibióticos. Se trata de las Terapias Fotodinámicas, que se han utilizado clínicamente en tratamientos contra el cáncer.

La Terapia Fotodinámica opera a través de la incorporación de moléculas inertes en el lugar de la infección, sistémicamente, a través de una inyección o una pastilla. Una vez administrado el compuesto, se aplica luz de longitud de onda determinada sobre el sitio anatómico, donde se desea se genere el efecto terapéutico, para activarlas. Las moléculas inertes, al ser activadas, generan estrés oxidativo localizado y citotoxicidad que mata a la bacteria. Como estos complejos actúan de manera inespecífica, las bacterias no tienen cómo adquirir resistencia. De hecho, la terapia no tiene efecto directo en el metabolismo bacteriano, lo que mata a la bacteria es el estrés oxidativo.

"Sin embargo, tenemos que verificar el rango terapéutico de estos complejos organometálicos. Sabemos que si ponemos alta cantidad de estos complejos y les aplicamos luz, la bacteria muere, pero a un ser humano no le podemos administrar altas cantidades de un compuesto vía intravenosa. Necesitamos determinar la concentración mínima inhibitoria, es decir, la cantidad mínima de producto necesaria para tener actividad antimicrobiana".

Los desafíos no son menores. Además, se debería comprobar que estos complejos no sean citotóxicos "per se", es decir, que no produzcan daños a las células eucariotas, y que al iluminarlos no tengan un efecto fotodinámico excesivo, es decir, que nuestras células se extra oxiden. De igual manera, observa el Dr. Palavecino, "las terapias fotodinámicas activan el sistema inmune, que retira y limpia las zonas afectadas con la oxidación". En otras palabras, las células se autoreparan.

"La Klebsiella pneumoniae es uno de los principales agentes de IAAS, incrementado 4 a 5 veces los días camas de los pacientes y generando enormes costos para los sistemas de salud, por lo que esta investigación viene a ser un aporte tanto para nuestra universidad como para el sistema de salud chileno, sea público o privado", finaliza el investigador.