Descubren por qué algunas heridas se niegan a sanar: ésta es la solución que propone un científico

Un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur), ha identificado una forma prometedora de ayudar a que las heridas crónicas cicatricen más rápido, incluidas las infectadas con bacterias resistentes a los antibióticos.

Las heridas crónicas son un problema de salud global en aumento. Cada año, alrededor de 18,6 millones de personas en el mundo desarrollan úlceras del pie diabético, como se documenta en un estudio de ‘Jama’. A lo largo de la vida, hasta una de cada tres personas con diabetes puede desarrollar una úlcera del pie.

Estas heridas persistentes son una de las principales causas de amputaciones de miembros inferiores. Las infecciones persistentes suelen dificultar aún más la cicatrización, atrapando a los pacientes en un ciclo de complicaciones recurrentes.

Como se demuestra en una revisión de ‘BMJ Open’ en Singapur, las heridas crónicas, como las úlceras del pie diabético, las lesiones por presión y las úlceras venosas de las piernas, son cada vez más comunes. Se reportan más de 16.000 casos al año, especialmente entre adultos mayores y personas con diabetes.

La bacteria

Los hallazgos se han publicado en ‘Science Advances’ en colaboración con investigadores de la Universidad de Ginebra, Suiza. En el estudio se revela cómo una bacteria muy extendida, Enterococcus faecalis (E. faecalis ), puede interferir activamente con la capacidad del cuerpo para cicatrizar heridas. El equipo de científicos también ha demostrado que bloquear este proceso permite que las células cutáneas se recuperen y cierren las heridas.

‘E. faecalis’ es un patógeno oportunista que se encuentra a menudo en infecciones crónicas como las úlceras del pie diabético. Estas heridas son notoriamente difíciles de tratar y con frecuencia no cicatrizan, lo que aumenta el riesgo de complicaciones graves y amputación. La resistencia a los antibióticos añade otra dificultad.

Si bien los médicos saben desde hace mucho tiempo que las infecciones pueden retardar la cicatrización de las heridas, la razón biológica exacta de este efecto sigue sin estar clara.

El estudio fue dirigido conjuntamente por el profesor asociado de la NTU Guillaume Thibault, de la Facultad de Ciencias Biológicas, y la profesora Kimberly Kline, de la Universidad de Ginebra, quien también es profesora visitante en SCELSE (Centro de Singapur para Ciencias Ambientales e Ingeniería de la Vida), en la NTU.

Hallazgos

Los investigadores descubrieron que E. faecalis se comporta de forma diferente a muchas otras bacterias que infectan heridas. En lugar de depender principalmente de toxinas, libera especies reactivas de oxígeno (ERO), un subproducto metabólico que altera la función normal de cicatrización de las células cutáneas humanas.

Han encontrado que E. faecalis utiliza un proceso metabólico denominado transporte extracelular de electrones (EET). Este produce continuamente peróxido de hidrógeno, una especie de oxígeno altamente reactiva capaz de dañar los tejidos vivos. Cuando E. faecalis está presente en una herida, el peróxido de hidrógeno que produce provoca estrés oxidativo en las células de la piel humana cercanas.

Experimentos de laboratorio han demostrado que este estrés oxidativo activa una respuesta protectora en los queratinocitos, las células cutáneas responsables de la reparación de las heridas. Esta respuesta se conoce como ‘respuesta de la proteína desplegada’.

En condiciones normales, la respuesta de la proteína desplegada ayuda a las células a sobrevivir al daño al reducir la producción de proteínas y otras actividades esenciales, dándoles tiempo para recuperarse.

Sin embargo, una vez desencadenada en este contexto, la respuesta paraliza eficazmente las células, impidiéndoles desplazarse hacia la zona de la herida para sellar el tejido dañado, un proceso conocido como migración.

Para confirmar la importancia de esta vía, los investigadores han probado una cepa genéticamente modificada de E. faecalis que carecía de la vía EET. Estas bacterias alteradas producían mucho menos peróxido de hidrógeno y ya no podían bloquear la cicatrización de heridas. Este resultado ha confirmado que la vía metabólica desempeña un papel fundamental en la alteración de la reparación cutánea causada por ella. El equipo ha investigado posteriormente si la neutralización del peróxido de hidrógeno podría revertir el daño.

Tratamiento potencial

Cuando los investigadores trataron las células cutáneas estresadas con catalasa, una enzima antioxidante natural que descompone el peróxido de hidrógeno, los niveles de estrés celular disminuyeron. Como resultado, las células recuperaron su capacidad de migrar y cicatrizar la herida. Este enfoque ofrece una alternativa para abordar las infecciones causadas por E. faecalis resistente a los antibióticos. En lugar de intentar eliminar las bacterias con antibióticos, la estrategia se centra en neutralizar las sustancias nocivas que producen.

«Nuestros hallazgos muestran que el metabolismo de las bacterias en sí mismo es el arma, lo cual fue un hallazgo sorprendente previamente desconocido para los científicos», ha afirmado el profesor asociado Thibault, quien también es decano adjunto (Participación internacional) en la Facultad de Ciencias, en un comunicado.

En el estudio se vincula directamente el metabolismo bacteriano con la disfunción en las células humanas, lo que apunta a una nueva estrategia terapéutica para las heridas crónicas. Los investigadores sugieren que los futuros apósitos para heridas infundidos con antioxidantes como la catalasa podrían ayudar a promover la curación.

Dado que el mecanismo se ha demostrado utilizando células de piel humana, los hallazgos son directamente relevantes para la fisiología humana y pueden conducir a nuevos tratamientos para personas con heridas que no cicatrizan. A continuación, los investigadores planean pasar a ensayos clínicos en humanos después de identificar la forma más eficaz de administrar antioxidantes a través de estudios en curso en modelos animales.