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 antibióticos para tratar las enfermedades infecciosas.

Una de las primeras líneas de defensa de las ranas contra los gérmenes y otros organismos infecciosos son unas sencillas moléculas llamadas péptidos antimicrobianos (PAM), que se sintetizan y se almacenan en unas glándulas 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 actúa con rapidez pero no de forma específica contra microorganismos nocivos.

Las ranas son unos candidatos excelentes en los que estudiar la función de los PAM y por eso han sido el objeto esencial de las investigaciones en nuestro laboratorio del Departamento de Ciencias Bioquímicas de la Universidad de La Sapienza en Roma. Hemos destacado el papel crucial de los PAM no sólo para proteger a las ranas de microorganismos invasores perniciosos sino también 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 últimos años, varios estudios han descubierto que los PAM de los anfibios pueden actuar también contra patógenos microbianos en los seres humanos. Es una buena noticia, dada la necesidad urgente de desarrollar nuevos fármacos para luchar contra dichos patógenos.

Por ejemplo, el uso generalizado de antibióticos convencionales ha causado una drástica disminución de su eficacia terapéutica y la aparición de vetas resistentes a los fármacos. Es una preocupación en todo el mundo, sobre todo para los hospitales.

Además, los antibióticos actuales pieden provocar la liberación de componentes nocivos -como los lipopolisacáridos (LPS), también llamados endotoxinas- de la membrana celular de los microorganismos vencidos. El LPS induce la secreción de unas moléculas llamadas citocinas que desencadenan una inflamación. La producción excesiva de citocinas pueden hacer que la inflamación se descontrole y acabe provocando un síndrome de choque séptico, que puede derivar en fallo multiorgánico y, al final, muerte.

Por consiguiente, existe una demanda cada vez mayor de fármacos a los que las bacterias no puedan hacerse resistentes y que tengan posibilidades de matar las bacterias y neutralizar los efectos tóxicos 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 rápidamente numerosas bacterias, hongos y protozoos causantes de enfermedades como la dermatitis, la neumonía, candidiasis y leishmaniasis, una enfermedad de la piel, en los seres humanos.

Nuestra observación de su modo de actuar indica que, a diferencia de los antibióticos habituales, que inhiben procesos celulares como la replicación del ADN sin afectar a la estructura de la célula, estos PAM perturban la membrana celular de los microbios nocivos. Los PAM tienen una carga positiva y por tanto pueden dirigirse contra células 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 células de los mamíferos suelen estar hechas de elementos neutrales, así que están a salvo de los PAM.

Cuando los PAM llegan a las membranas microbianas de carga negtiva, las traspasan físicamente, las destruyen y causan un daño irreversible que impiden casi por completo la resistencia. Además, la unión de los PAM de carga positiva con los LPS de carga negativa impide la secreción de citocinas y, por tanto, el choque séptico.

Curiosamente, nuestros estudios sobre las ranas nos han permitido descubrir una familia especial de PAM que hemos denominado temporinas. Son unos de los PAM más cortos observados hasta ahora y matan sin problemas un largo espectro de microorganismos. Los efectos antimicrobianos de las temporinas se mejoran aún más cuando se combinan para que trabajen juntas. Y es importante que no sólo han demostrado ser eficaces en cultivos en placas de Petri, sino que también 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 células humanas, inducir la liberación de insulina y matar células tumorales. Es decir, estas moléculas son unos modelos muy atractivos para el desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades humanas como las infecciones microbianas, la diabetes y el cáncer.

El problema es que, en las últimas décadas, el número 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 método probiótico como el que hemos investigado en los seres humanos podría servir para proteger especies anfibias en peligro en todo el mundo.

Sobre todo, debemos hacer el máximo esfuerzo para cuidar de estas valiosas criaturas: besar a una rana no sólo sería una forma optimista de hallar el amor, sino que también podría ayudar a proteger la salud humana.

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

Traducción de María Luisa Rodríguez Tapia