Sempere J, Llamosí M, Román F, Lago D, González-Camacho F, Pérez-García C, Yuste J, Domenech M
Clearance of mixed biofilms of Streptococcus pneumoniae and methicillin-susceptible/resistant Staphylococcus aureus by antioxidants N-acetyl-L-cysteine and cysteamine
Sci Rep. 2022 Apr 23;12(1):6668
DOI: 10.1038/s41598-022-10609-x
RESUMEN
Las infecciones del tracto respiratorio inferior se asocian con elevadas tasas de morbilidad y mortalidad en todo el mundo. De hecho, antes de la pandemia por SARS-CoV-2, cerca de 2.38 millones de muertes en el mundo se debían a este tipo de infecciones, siendo Streptococcus pneumoniae (neumococo) el principal agente etiológico de las neumonías comunitarias y Staphylococcus aureus uno de los principales patógenos responsables de las neumonías hospitalarias. Estas bacterias colonizan la nasofaringe humana y suelen disponerse en forma de biofilms monoespecie e incluso forman biofilms polimicrobianos ya que este tipo de estructuras permiten la evasión del sistema inmune y disminuyen la eficiencia de los tratamientos antimicrobianos, favoreciendo, además, el desarrollo de resistencias antibióticas. Ahora, investigadores del CNM-ISCIII, del CIBERES y de la UCM han dado un paso más en la caracterización de este tipo de infecciones polimicrobianas, desarrollando dos modelos in vitro de biofilm mixto de ambas especies que permite estudiar nuevos agentes antimicrobianos para su prevención y erradicación. En los últimos años, el aumento de las resistencias antibióticas supone uno de los mayores problemas de salud pública en todo el mundo y es de hecho, una de las principales amenazas a las que nos vamos a enfrentar en los próximos años según informes de la OMS. En este sentido, es crucial el desarrollo y caracterización de nuevos compuestos con actividad antimicrobiana frente a patógenos multirresistentes con el fin de incrementar el arsenal terapéutico frente a este tipo de infecciones. En este estudio, se han establecido las bases microbiológicas que explican cómo dos patógenos tan relevantes como neumococo y S. aureus coexisten en forma de infección polimicrobiana formando biofilms mixtos. Hemos logrado el desarrollo de una plataforma in vitro de biofilm polimicrobiano que ayudará a conocer la estructura de este biofilm complejo y así identificar posibles dianas terapéuticas que puedan erradicarlo. Los resultados de esta investigación, han conseguido demostrar que la utilización de antioxidantes como N-acetil-L-cisteína y Cisteamina, presentan actividad antimicrobiana frente a este tipo de biofilms polimicrobianos. Su uso en fases iniciales de la formación del biofilm, previno su formación lo que serviría para evitar que se formen este tipo de estructuras microbianas recalcitrantes. Además, la utilización de estos fármacos en biofilms polimicrobianos ya formados, consiguió destruir ambas poblaciones del biofilm, formado por cepas resistentes a penicilina de neumococo y cepas de S. aureus tanto sensibles como resistentes a meticilina. En su conjunto, estos hallazgos subrayan el potencial de este tipo de compuestos en la prevención y erradicación de los biofilms polimicrobianos respiratorios, representando una alternativa terapéutica sola o en combinación con otros fármacos frente a este tipo de infecciones en forma de biofilm. En este trabajo han participado los Grupos liderados por el Dr. Jose Yuste del CNM- ISCIII y del CIBERES y la Dra. Mirian Domenech de la UCM.
