ÓXIDO NÍTRICO (NO)
¿Qué pasaría si pudieras decir NO al biofilm?
El tratamiento de las infecciones por biofilm es un reto difícil que requiere nuevas soluciones.
A pesar de los avances tecnológicos y las mejoras en la práctica clínica, el cuidado de las heridas está en crisis: el número de heridas de difícil cicatrización está en aumento, lo que plantea desafíos significativos para el sistema de salud, incluyendo un mayor uso de antibióticos.
Para mejorar el manejo de las heridas de difícil cicatrización, es necesario abordar de forma tenaz biofilm que está presente en la mayoría de ellas. 1 Aunque una variedad de apósitos muestra eficacia antimicrobiana, el microambiente de la herida es complejo y está influenciado por múltiples factores.
Algunos agentes tópicos parecen alterar la estructura de las biopelículas en diversos grados. Sin embargo, es crucial encontrar soluciones que puedan erradicar y prevenir la reformación de biopelículas, preservando el tejido sano y promoviendo un entorno favorable para la cicatrización.2,3
El óxido nítrico, un agente antimicrobiano endógeno, se ha convertido en un candidato atractivo en los protocolos de tratamiento de heridas complejas.4
Óxido nítrico (NO) en la cicatrización de heridas
El óxido nítrico (NO) es un antimicrobiano natural de amplio espectro que se produce en respuesta a una infección como parte de la respuesta inflamatoria.5,6 Los pacientes diabéticos mal controlados, por ejemplo, muestran una producción reducida de NO, lo que se ha relacionado con un deterioro de la cicatrización de heridas y el desarrollo de heridas crónicas.4,7
Las propiedades únicas del NO han llevado a su uso en aplicaciones médicas innovadoras para la cicatrización de heridas complejas. Como agente antimicrobiano tópico, el NO no ha demostrado resistencia y ofrece actividad combinada contra la biopelícula, con la promesa de mejorar el cuidado de las heridas y los resultados de los pacientes. 4,8
La acción antimicrobiana
El NO es un agente antimicrobiano de amplio espectro que actúa de múltiples maneras contra los componentes microbianos, como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Su capacidad para penetrar la pared celular microbiana, inhibir la replicación celular e interrumpir procesos vitales le permite eliminar bacterias de manera eficaz.9-12
La acción antimicrobiana del NO se debe a su capacidad para penetrar en las células microbianas y ejercer una combinación de acciones antibacterianas sinérgicas que eliminan eficazmente las bacterias.
- El NO aumenta la permeabilidad de las células microbianas
Como molécula pequeña y lipofílica, el NO penetra libremente en el interior de las bacterias, inactivando ambas proteínas de la pared celular interna con una descomposición dependiente de la dosis de la bicapa lipídica, lo que conduce a la degradación y al aumento de la permeabilidad de las células microbianas. 6,13-16 - El NO inhibe la replicación
A medida que el NO se traslada a la célula microbiana, también puede dañar o destruir el ADN microbiano e inhibir su replicación, lo que provoca la disfunción y la muerte de las células microbianas. 13,17,18 - El NO interrumpe los procesos microbianos vitales
El NO también interfiere en los procesos metabólicos y respiratorios al inactivar los grupos hierro-azufre, que son cofactores enzimáticos esenciales para la expresión génica, el metabolismo y la respiración celular. 19-21
El viaje del NO a través de las células bacterianas
Etapas
El NO inactiva las proteínas extracelulares, penetra libremente en las paredes celulares bacterianas e inactiva las proteínas de la pared celular interna
El NO destruye (o daña) el ADN microbiano
El NO inhibe la replicación del ADN
El NO inactiva los grupos de hierro-azufre esenciales en el metabolismo, la respiración, etc.
La actividad antibiofilm
La acción antibiofilm del NO proviene de su capacidad para exponer bacterias e inhibir los mecanismos de defensa y resistencia del biofilm. 6,17-23
- Ruptura de la matriz del biofilm
El NO descompone las sustancias poliméricas extracelulares protectoras que forman la estructura de la biopelícula, lo que permite una mayor penetración del NO, otros antimicrobianos y las defensas del huésped para llegar a las bacterias en su interior. 24- 26 - Dispersión de bacterias
Incluso en dosis bajas, por debajo de la concentración bactericida, el NO imita las señales de las biopelículas bacterianas, provocando la dispersión de las bacterias y exponiéndolas. 13 - Alteración de la comunicación bacteriana Además, el NO interfiere en la comunicación bacteriana, disminuyendo la formación de biopelículas y la virulencia bacteriana, lo que reduce el riesgo de infección. Al mismo tiempo, hace que las biopelículas sean más susceptibles a los antimicrobianos, eliminando así una barrera para la cicatrización de heridas.27-29
El viaje del NO a través del biofilm
Etapas
El NO descompone el EPS de la biopelícula
El NO provoca la dispersión de la biopelícula
El NO impide la comunicación en el biofilm
Acción antimicrobiana
- Aumento de la permeabilidad de las células microbianas
- Inhibición de la replicación
- Interrupción de los procesos microbianos
Acción antimicrobiana
- Ruptura de la matriz del biofilm
- Dispersión de bacterias
- Alteración de la comunicación bacteriana
1Murphy C, Atkin L, Swanson T, Tachi M, Tan YK, Vega de Ceniga M, Weir D, Wolcott R. Documento de consenso internacional. Desafiar las heridas difíciles de curar con una estrategia de intervención temprana contra el biofilm: la higiene de las heridas. J Cuidado de heridas. 2020; 29(Supl. 3b):S1–28.
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6Fang FC. Serie Perspectivas: interacciones huésped/patógeno. Mecanismos de la actividad antimicrobiana relacionada con el óxido nítrico. J Clin Invertir. 1997;99:2818-2825.
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26Chislett y cols. Cambios estructurales en compuestos modelo de sustancias poliméricas extracelulares de lodos causados por la exposición al ácido nitroso libre. Res. de Aguas 2021;188:116553.
27Heckler & Boon. Información sobre las vías de detección de quórum moduladas por óxido nítrico. Fronteras de la Microbiología. 2019; 10 (septiembre):1-8.
28Sharma, et al. Factores de virulencia bacteriana: secretados para la supervivencia. Indio J Micro. 2017; 57(1):1-10
29Vestby, et al. Biofilm bacteriano y su papel en la patogénesis de la enfermedad. Antibióticos. 2020; 9(2).
Las grandes pérdidas comienzan por pequeños errores
En una enfermedad con muchas variables difíciles de controlar, pequeños errores pueden tener consecuencias devastadores. Mejorar nuestra comprensión de las úlceras del pie diabético permitirá mejorar las estrategias de prevención y manejo de las DFU.
La barrera invisible para la curación
Una de las principales razones por las que las heridas son difíciles de cicatrizar es la presencia de biopelículas. Estas afectan todas las fases de la cicatrización y se consideran un factor independiente en el retraso de la cicatrización normal de las heridas.