UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

L’aplicació de bacteriòfags (fags) en teràpia fàgica és un recurs cada vegada més investigat com a una estratègia alternativa o complementaria a l’ús dels antibiòtics. Aquest fet, permet influir en la disminució de la dispersió de bacteris resistents als antibiòtics en certs ambients com les granges d’animals, la cadena alimentària i l’àmbit hospitalari i de la comunitat.

Entre les diferents vies d’aplicació, la via oral sembla ser la més adient degut a la facilitat d’administració, la reduïda immunogenicitat que confereix i el major confort del pacient. En estudis previs, el grup de Microbiologia Molecular del Departament de Genètica i de Microbiologia de la UAB, dirigit per la Dra. Montserrat Llagostera, va demostrar que l’encapsulació dels bacteriòfags en liposomes prolongava en el temps l’elevada efectivitat dels bacteriòfags al ser administrats oralment a pollastres contaminats amb Salmonella.

En el treball recentment publicat a la revista Frontiers in Microbiology, s’ha partit de dues hipòtesis: i) els bacteriòfags encapsulats en liposomes poden adherir-se a l’epiteli intestinal, augmentant així el seu temps de permanència en el tracte intestinal, i ii) els bacteriòfags encapsulats poden travessar la barrera intestinal i arribar al òrgans interns. Per provar aquestes dues hipòtesis l’esmentat grup de recerca ha aplicat una metodologia d’imatge no invasiva per visualitzar per primera vegada la biodistribució dels bacteriòfags encapsulats en liposomes (marcats amb un fluorocrom) en un model murí. Així mateix, s’ha emprat també un model in vitro de barrera intestinal, desenvolupada pel grup de Mutagènesi del Departament de Genètica i de Microbiologia, dirigit pel Dr. Ricard Marcos, amb qui s’ha col·laborat.

Els assajos de biodistribució es van realitzar administrant oralment fags encapsulats i marcats amb el fluorocrom SYBR gold a ratolins i visualitzant-los amb una metodologia d'imatge no invasiva IVIS Spectrum en les instal·lacions del Servei d'Animal de Laboratori i del CIBER-BBN in vivo experimental platform (Institut de Recerca de la Vall d'Hebron). Amb aquesta metodologia, combinada amb mètodes de cultiu d’òrgans ex vivo dels ratolins, es va demostrar que l'encapsulació dels fags dona lloc a un augment significatiu de fags en l'estómac, fins i tot 6 h després de la seva administració i sense disminuir la seva concentració. A més, les dades obtingudes dels òrgans ex vivo van mostrar una major concentració des fags no encapsulats respecte els encapsulats en fetge, ronyó i múscul, fins 6 h després de la seva administració. No obstant això, es varen detectar bacteriòfags encapsulats en el fetge, la melsa i el múscul, amb valors d'encapsulació destacables durant tot l'experiment (38% ± 6,3%, 68% ± 8,6% i 47% ± 7,4%, respectivament).

D’altra banda, l'aplicació de la microscòpia làser d'escombratge confocal en cultius in vitro de cèl·lules intestinals humanes (Caco-2 / HT29 / Raji-B) va revelar que els liposomes tenyits amb el fluorocrom Vybrant-Dil i contenint els bacteriòfags marcats amb SYBR gold s'adhereixin a les membranes d’aquestes cèl·lules.

El conjunt dels resultats obtinguts apunten que la causa de la major eficàcia en el temps de la teràpia fàgica oral amb bacteriòfags encapsulats en liposomes, respecte els no encapsulats, és deguda a la seva major persistència en l'estómac i a la seva adherència a la paret intestinal.

Per a realitzar l’encapsulació dels bacteriòfags, s’ha comptat amb la inestimable col·laboració del grup Supramolecular Nanochemistry and Materials de l’ICN2, dirigit pel professor ICREA Daniel Maspoch.