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Bacteriófagos y Virus como tratamiento de enfermedades
Tipo: Apuntes
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El continuo desarrollo de las enfermedades infecciosas, conjuntamente con la aparición de la resistencia microbiana a los antibióticos, ha originado que nuevamente se piense en los fagos como opción terapéutica ya que las infecciones por microorganismos resistentes a los fármacos relacionadas con la atención sanitaria, constituyen una importante causa de muerte en todo el mundo. Twort y D´Herelle descubrieron el mundo de los virus bacterianos o bacteriófagos en 1915 y 1917, y luego habiendo observado la capacidad que tenían de lisar los cultivos bacterianos, se trató de utilizarlos para el control de enfermedades infecciosas, y hay que añadir que en varios casos se obtuvieron resultados ciertamente positivos. La salud mundial ha mejorado tras el descubrimiento de los antibióticos. No obstante, aunque estos fármacos han conseguido controlar algunas de las infecciones bacterianas más peligrosas para el ser humano, también han acabado seleccionando favorablemente aquellas poblaciones bacterianas resistentes a ellos. Esta resistencia a fármacos es un problema para aquellos individuos que sufren infecciones constantes, como los enfermos de fibrosis quística. Un artículo publicado en la revista Nature muestra el potencial de la administración intravenosa del tratamiento con bacteriófagos en humanos. Este tratamiento basado en virus obtenidos mediante ingeniería genética fue utilizado en una paciente de 15 años de edad con fibrosis quística. Ingenieros biológicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han podido programar bacteriófagos para matar diferentes cepas de 'E. coli' de forma rápida al hacer mutaciones en una proteína viral que se une a las células huésped y que, además, tienen menos probabilidades de provocar resistencia en las bacterias. Los bacteriófagos matan a las bacterias a través de diferentes mecanismos que los antibióticos, y pueden atacar cepas específicas, lo que las convierte en una opción atractiva para superar la resistencia a múltiples fármacos. Sin embargo, encontrar y optimizar rápidamente bacteriófagos bien definidos para usar contra un objetivo bacteriano es un desafío.
Como vemos cada vez más en las noticias, la resistencia bacteriana continúa evolucionando y es cada vez más problemática para la salud pública. Uno de los fagos recientemente creados también fue capaz de eliminar dos cepas de 'E. coli' resistentes a los fagos naturales de una infección de la piel en ratones.
Los bacteriófagos o fagos son virus que infectan y lisan bacterias. De manera específica esta especie consta de material genético y proteínas. Su genoma puede componerse de (ADN) o (ARN). El mencionado material genético es protegido por una cubierta de proteínas denominada cápside. Se han aplicado en: Biología Molecular e Investigación Clínica, principalmente en el tratamiento de infecciones bacterianas (Fagoterapia) y se han utilizado contra Pseudomonas, Staphylococcus, Escherichia y Mycobacterium, resistentes a antibióticos. Los fagos, como todos los virus, necesitan estar dentro de una bacteria para poder replicarse. Los bacteriófagos están presentes en todos los ambientes, pero en el medio hídrico se encuentran en mayor profusión. Los estudios sobre el uso de bacteriófagos como herramientas terapéuticas mostraron resultados positivos en algunos casos, aunque en otros casos fueron bastante ambiguos, debido a: Al bajo conocimiento que se tenía de la ecología de los bacteriófagos y de las bacterias. Selección incorrecta de los bacteriófagos para llevar a cabo la terapia. Uso de bacteriófagos en pacientes con síndromes causados por más de una bacteria. Aparición de estirpes bacterianas resistentes a bacteriófagos. Incorrecta dosificación y administración de los bacteriófagos en los preparados farmacéuticos. Incorrecta identificación del agente causal de la enfermedad.
progenie, que infectará nuevas células bacterianas. El número de fagos crece de forma exponencial, por lo cual su mayor efecto es en el sitio de infección.
El primer paso para poder utilizar la fagoterapia es aislar e identificar al agente causante de la infección del paciente. Una vez identificado este agente, lo siguiente es mirar en una colección de fagos que infecten a esa especie para ver cuántos y cuáles de estos fagos son capaces de matar a la bacteria aislada del paciente. De esta forma, se puede diseñar un coctel mezclando varios de estos fagos y aplicarlos al paciente. Dependiendo del tipo de infección, la localización y otros factores, los fagos pueden ser aplicados tópicamente (infecciones cutáneas), ingeridos (infecciones intestinales) o inyectados por vía intravenosa (septicemia). A pesar de que los bacteriófagos han demostrado ser eficaces en el tratamiento de pacientes con enfermedades infecciosas, existen argumentos que han retrasado su uso comercial. Los fagos han diseñado básicamente 2 vías para liberar la progenie viral de su huésped bacteriano: Los bacteriófagos filamentosos, que son liberados por extrusión sin matarlas. Los no filamentosos, que por el contrario, inducen la lisis de la pared celular del huésped, porque contienen enzimas líticas altamente evolucionadas (enzibióticos o endolisinas). Por otro lado, la lisis de las bacterias es el resultado de un daño abrupto en la pared celular que se puede dar por una de 2 formas: La inhibición de la síntesis del peptidoglucano originado por una sola proteína (bacteriófagos de ARN o ADN de cadena sencilla).
La unión enzimática de las lisinas al peptidoglucano de la pared celular, llamado sistema de explosión por lisina (fagos de doble cadena de ADN). La fagoterapia tiene diversas ventajas al compararla con la terapia con antibióticos.