Los fagos alcanzan bacterias ocultas en una vejiga cultivada

En el laboratorio de la profesora Jennifer Rohn, en la División de Medicina de UCL, una pipeta se cierne sobre una microvejiga humana en 3D diseñada para transportar orina en circulación. En el modelo, investigadores de UCL, la Universidad de Oxford y la Universidad de Leicester descubrieron que los fagos podían reducir las bacterias de las ITU ocultas dentro de la pared de la vejiga: reservorios protegidos que los antibióticos tenían dificultades para eliminar.

Las infecciones del tracto urinario se encuentran entre las infecciones más comunes del mundo, con alrededor de 400 millones de casos cada año. Pueden reaparecer después de un tratamiento con antibióticos porque las bacterias no siempre desaparecen: algunas pueden sobrevivir dentro del revestimiento de la vejiga, donde es más difícil que llegue el tratamiento. El equipo se centró en la Escherichia coli uropatógena, o UPEC, una cepa adaptada para infectar las vías urinarias y causante de la mayoría de las ITU.

El modelo se diseñó para corregir un punto ciego de las pruebas habituales. Los laboratorios hospitalarios suelen analizar las bacterias de un paciente en un líquido inmóvil y rico en nutrientes, mientras que una vejiga real tiene flujo de orina y un revestimiento vivo. El doctor Ramon Garcia Maset y sus colegas de Oxford desarrollaron un dispositivo que funciona con cultivos celulares habituales para recrear las condiciones de flujo de los ciclos urinarios. Cuando se introdujo la UPEC, mejoró su capacidad para adherirse a la superficie de la vejiga, invadir el revestimiento y formar reservorios dentro de las células vesicales. La nitrofurantoína funcionó bien en las pruebas estándar, pero tuvo dificultades para eliminar por completo la infección en la microvejiga.

A continuación, los investigadores probaron un cóctel de fagos —virus que infectan y destruyen bacterias—. En el modelo con flujo, los fagos por sí solos también tuvieron dificultades para eliminar la infección. Sin embargo, combinados con el antibiótico, los resultados del tratamiento mejoraron. La diferencia estaba en los reservorios: a diferencia del antibiótico, los fagos redujeron el número de reservorios bacterianos protegidos dentro de la pared de la vejiga. El equipo también observó indicios de un aumento de las señales inmunitarias, incluidas citocinas y quimiocinas, proteínas mensajeras que ayudan a coordinar la inflamación y a atraer células inmunitarias hacia una infección.

¿Qué cambia concretamente? Los médicos aún no disponen de un tratamiento habitual con fagos para las ITU recurrentes, pero los laboratorios cuentan ahora con un modelo que podría revelar por qué un fármaco parece eficaz en una prueba estándar y fracasa contra las bacterias protegidas en el tejido de la vejiga. Los resultados del estudio proceden de un modelo cultivado en laboratorio, y se necesitan más investigaciones para confirmar su eficacia, determinar cómo administrar los fagos e identificar a los pacientes con más probabilidades de beneficiarse. El diseño del dispositivo y las herramientas de análisis de imágenes están disponibles gratuitamente para otros laboratorios.