Los antibióticos son compuestos químicos relativamente sencillos, producidos por bacterias, hongos o derivados sintéticos de éstos que atacan e impiden el crecimiento de las bacterias. Se utilizan para tratar infecciones producidas por gérmenes. En general, los antibióticos contribuyen con las defensas de un individuo hasta que sus respuestas sean suficientes para controlar la infección. Desde el descubrimiento de la penicilina, se han descubierto una docena de nuevos tipos de antibióticos y optimizado o sintetizado cerca de cien. En la actualidad se llama antibiótico a los antimicrobianos sintéticos o quimioterapéuticos, antimicrobianos como las quinolonas, sulfamidas y otros agentes antimicrobianos derivados de productos naturales.
La doctora Graciela Pinto Vitorino, de la Facultad de Ciencias Naturales, descubrió un compuesto, resultado de la combinación de ciprofloxacino y norfloxacino, que tendría un efecto antibiótico superior al de los constituyentes individuales frente a algunos tipos de bacterias. El compuesto obtenido fue estudiado en sus aspectos fisicoquímicos, bacteriológicos y de modelado molecular.
Los ensayos bacteriológicos de laboratorio (in vitro) realizados con combinaciones de estos antibióticos dieron como resultado una estructura química de efecto sinérgico, es decir, potenciado, y que podría incrementar la eficacia para el tratamiento de infecciones oculares, de la piel, de las vías urinarias, tejidos blandos y de las vías respiratorias.
La semejanza estructural de ambas moléculas que siempre se usaron en forma individual, junto con el hecho de que, si bien se emplean desde la década del ‘70 aún no se conoce en detalle el mecanismo de acción a nivel molecular, llamó la atención de la investigadora quien comenzó a preguntarse qué pasaría si las moléculas de ciprofloxacino y norfloxacino pudieran actuar juntas sobre una célula bacteriana.
Este hallazgo será una importante contribución al conocimiento científico, en donde conviven cuatro posturas diferentes en torno al funcionamiento de las quinolonas (ciprofloxacino y norfloxacino). Estos mismos estudios habrían demostrado que ambas moléculas podrían, además, interactuar en estado sólido.
En la actualidad, Pinto Vitorino y su grupo de trabajo indagan la posible interacción entre las moléculas de ciprofloxacino y/o norfloxacino y otro grupo de antibacterianos, las sulfonamidas, en estado sólido. Las sulfonamidas tienen la característica de inhibir la actividad bacteriana sin provocar la muerte de las bacterias. El sistema de defensa (inmunológico) del paciente se activa y logra la posterior eliminación de las bacterias.
En farmacología se aplican desde la década del ‘70 y su utilización continúa hasta hoy ya que, si bien nuevas drogas antibacterianas suplantaron el uso de algunas sulfonamidas, éstas últimas aún son muy utilizadas debido a su bajo costo y su acción relativamente eficiente frente a infecciones bacterianas comunes, infecciones oportunistas en pacientes con SIDA, infecciones urinarias y de la piel. La administración puede ser por vía oral, tópica o endovenosa. No obstante, las sulfonamidas antibacterianas y las fluorquinolonas tienen una importante desventaja: son poco solubles en agua.
La búsqueda en el laboratorio de la Facultad de Ciencias Naturales radica, ahora, en estudiar el efecto de la combinación de estas drogas sobre la solubilidad de la entidad química obtenida. “De comprobarse que juntas presentan mayor actividad que por separado, a futuro -explicó la investigadora a InfoUniversidades- se podrían aplicar en la elaboración de medicamentos con finalidad antibiótica para tratar distintas infecciones”.
Las etapas del estudio
El trabajo consta de tres partes y la mayoría de los estudios se realiza en el laboratorio de la Facultad de Ciencias Naturales. Una parte de la investigación aborda el estudio en estado sólido, el cual consiste en optimizar las metodologías de cocristalización de esas sustancias químicas y la caracterización del producto obtenido.
Aclaró también que “en forma paralela, se hace el modelado molecular basado en química computacional, a través del empleo de software diseñados para estos fines”. Una tercera etapa es el estudio de la interacción molecular en solución. Con este método pueden verse los tipos de enlaces químicos que podrían formarse entre las moléculas de antibióticos y el agua. Además, ayudarían a interpretar la posible afinidad entre ellas y las moléculas receptoras en las bacterias, explicó Pinto Vitorino.
Ahora, resta esperar los nuevos resultados que permitan cumplir las expectativas de lograr su aplicación en los medicamentos. En este sentido, la docente investigadora destacó que aún queda mucho trabajo por delante ya que los medicamentos no sólo deben ser efectivos contra determinados organismos sino que “deben cumplir con otras condiciones como, por ejemplo, ser inocuos para el paciente y carecer de efectos secundarios”.
Graciela Pinto Vitorino es docente de la cátedra Química Medicinal de la carrera de Farmacia y directora del proyecto “Estudio de interacción en el estado sólido entre moléculas de fluorquinolonas entre sí y con sulfonamidas” en la Facultad de Ciencias Naturales. Este proyecto está codirigido por la doctora María Rosa Mazzieri de la cátedra Farmacoquímica II, del departamento de Farmacia de la Universidad Nacional de Córdoba. El equipo de investigación está integrado por los farmacéuticos Alfio Zambon y Alejandra Apesteguía, la médica Lucía Della Mea, y la alumna de la carrera de Farmacia, Cecilia Ávila.
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