Salvemos las ranas para salvar a los seres humanos

Las ranas y los seres humanos parecen pertenecer a mundos distintos: ellas saltan, nosotros caminamos; ellas comen moscas, nosotros comemos patatas fritas. Pero las semejanzas entre el sistema inmunitario anfibio y el de los seres humanos puede ayudarnos a desarrollar nuevos antibi¨®ticos para tratar las enfermedades infecciosas.

Una de las primeras l¨ªneas de defensa de las ranas contra los g¨¦rmenes y otros organismos infecciosos son unas sencillas mol¨¦culas llamadas p¨¦ptidos antimicrobianos (PAM), que se sintetizan y se almacenan en unas gl¨¢ndulas en la piel que, en caso de alarma o herida, las secretan. Los PAM son componentes fundamentales de un sistema inmunitario primitivo e "innato" que act¨²a con rapidez pero no de forma espec¨ªfica contra microorganismos nocivos.

Las ranas son unos candidatos excelentes en los que estudiar la funci¨®n de los PAM y por eso han sido el objeto esencial de las investigaciones en nuestro laboratorio del Departamento de Ciencias Bioqu¨ªmicas de la Universidad de La Sapienza en Roma. Hemos destacado el papel crucial de los PAM no s¨®lo para proteger a las ranas de microorganismos invasores perniciosos sino tambi¨¦n para controlar los microbios que viven en y sobre varias zonas del cuerpo de la rana, la flora natural del animal. De hecho, los PAM de la rana permiten que vivan en la piel del animal microbios que pueden ser beneficiosos y competir con los nocivos o inhibir su crecimiento.

En los ¨²ltimos a?os, varios estudios han descubierto que los PAM de los anfibios pueden actuar tambi¨¦n contra pat¨®genos microbianos en los seres humanos. Es una buena noticia, dada la necesidad urgente de desarrollar nuevos f¨¢rmacos para luchar contra dichos pat¨®genos.

Por ejemplo, el uso generalizado de antibi¨®ticos convencionales ha causado una dr¨¢stica disminuci¨®n de su eficacia terap¨¦utica y la aparici¨®n de vetas resistentes a los f¨¢rmacos. Es una preocupaci¨®n en todo el mundo, sobre todo para los hospitales.

Adem¨¢s, los antibi¨®ticos actuales pieden provocar la liberaci¨®n de componentes nocivos -como los lipopolisac¨¢ridos (LPS), tambi¨¦n llamados endotoxinas- de la membrana celular de los microorganismos vencidos. El LPS induce la secreci¨®n de unas mol¨¦culas llamadas citocinas que desencadenan una inflamaci¨®n. La producci¨®n excesiva de citocinas pueden hacer que la inflamaci¨®n se descontrole y acabe provocando un s¨ªndrome de choque s¨¦ptico, que puede derivar en fallo multiorg¨¢nico y, al final, muerte.

Por consiguiente, existe una demanda cada vez mayor de f¨¢rmacos a los que las bacterias no puedan hacerse resistentes y que tengan posibilidades de matar las bacterias y neutralizar los efectos t¨®xicos de los LPS.

Hemos descubierto que unos PAM cortos aislados de la especie Rana, tales como la rana roja europea, Rana temporaria, y la rana verde comestible, R. esculenta, pueden matar r¨¢pidamente numerosas bacterias, hongos y protozoos causantes de enfermedades como la dermatitis, la neumon¨ªa, candidiasis y leishmaniasis, una enfermedad de la piel, en los seres humanos.

Nuestra observaci¨®n de su modo de actuar indica que, a diferencia de los antibi¨®ticos habituales, que inhiben procesos celulares como la replicaci¨®n del ADN sin afectar a la estructura de la c¨¦lula, estos PAM perturban la membrana celular de los microbios nocivos. Los PAM tienen una carga positiva y por tanto pueden dirigirse contra c¨¦lulas que tienen una carga negativa en la superficie. Las membranas celulares de muchas bacterias tienen una carga negativa y atraen a los PAM como imanes, mientras que las membranas de las c¨¦lulas de los mam¨ªferos suelen estar hechas de elementos neutrales, as¨ª que est¨¢n a salvo de los PAM.

Cuando los PAM llegan a las membranas microbianas de carga negtiva, las traspasan f¨ªsicamente, las destruyen y causan un da?o irreversible que impiden casi por completo la resistencia. Adem¨¢s, la uni¨®n de los PAM de carga positiva con los LPS de carga negativa impide la secreci¨®n de citocinas y, por tanto, el choque s¨¦ptico.

Curiosamente, nuestros estudios sobre las ranas nos han permitido descubrir una familia especial de PAM que hemos denominado temporinas. Son unos de los PAM m¨¢s cortos observados hasta ahora y matan sin problemas un largo espectro de microorganismos. Los efectos antimicrobianos de las temporinas se mejoran a¨²n m¨¢s cuando se combinan para que trabajen juntas. Y es importante que no s¨®lo han demostrado ser eficaces en cultivos en placas de Petri, sino que tambi¨¦n parecen funcionar en animales vivos.

Estudios posteriores han demostrado que los PAM de los anfibios poseen asimismo otras funciones como la capacidad de impedir que el VIH infecte las c¨¦lulas humanas, inducir la liberaci¨®n de insulina y matar c¨¦lulas tumorales. Es decir, estas mol¨¦culas son unos modelos muy atractivos para el desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades humanas como las infecciones microbianas, la diabetes y el c¨¢ncer.

El problema es que, en las ¨²ltimas d¨¦cadas, el n¨²mero de anfibios ha descendido en todo el mundo y muchas especies se han extinguido, seguramente por su contacto con agentes infecciosos como los hongos y los virus. Un m¨¦todo probi¨®tico como el que hemos investigado en los seres humanos podr¨ªa servir para proteger especies anfibias en peligro en todo el mundo.

Sobre todo, debemos hacer el m¨¢ximo esfuerzo para cuidar de estas valiosas criaturas: besar a una rana no s¨®lo ser¨ªa una forma optimista de hallar el amor, sino que tambi¨¦n podr¨ªa ayudar a proteger la salud humana.

Maria Luisa Mangoni. Universidad de Roma La Sapienza. www.atomiumculture.eu

Traducci¨®n de Mar¨ªa Luisa Rodr¨ªguez Tapia