El abuso de los antibióticos está haciendo que estos se vuelvan menos eficaces para combatir las infecciones bacterianas. Existen numerosas publicaciones que hablan de ensayos clínicos en humanos, en los que se usan bacteriófagos con ciclo lítico como posible alternativa a los antibióticos para la lucha contra las bacterias. [2 puntos]
a) Describa el ciclo lítico de los bacteriófagos, explicando cada una de sus fases. [1,5 puntos]
b) ¿Qué importancia tiene que se trate de un ciclo lítico para usarlo como alternativa a un antibiótico? Razónelo. [0,3 puntos]
c) ¿Estos bacteriófagos afectarán a las células del paciente? Razónelo. [0,2 puntos]
Fase de fijación o adsorción. El virus se fija a la superficie de la célula hospedadora: las fibras caudales del bacteriófago reconocen y se unen a receptores específicos de la pared de la bacteria. Esta unión determina la especificidad del fago, es decir, qué bacterias puede infectar y cuáles no.
Fase de penetración. En los bacteriófagos entra únicamente el ácido nucleico, por un mecanismo de inyección: las enzimas (lisozimas) presentes en la placa basal perforan la envuelta bacteriana, la vaina de la cola se contrae y el ADN vírico pasa al interior a través del orificio generado, mientras la cápsida vacía queda fuera. En otros virus la penetración es distinta: entra la partícula entera por endocitosis, o bien, en los virus con envoltura, se fusionan las membranas y se libera la nucleocápside en el citoplasma.
Fase de replicación, eclipse o síntesis de las proteínas víricas. Es la fase de mayor actividad metabólica del ciclo. El virus utiliza la maquinaria de la célula hospedadora para replicar, transcribir y traducir su información genética: se generan miles de copias del ADN vírico y se sintetizan las enzimas destinadas a la replicación, los factores que inhiben la actividad celular —e incluso destruyen el ADN de la bacteria— y las proteínas de la cápsida. Recibe el nombre de eclipse porque durante ella los componentes del virus están dispersos y sin ensamblar, de modo que no puede detectarse ninguna partícula vírica completa.
Fase de ensamblaje o maduración. Los capsómeros recién formados se ensamblan constituyendo las cápsidas, y el material genético vírico generado se repliega y penetra en ellas. Quedan así creados los nuevos viriones.
Fase de lisis o liberación. Enzimas víricas inducen la lisis de la célula hospedadora, que se rompe y muere liberando al medio los virus formados; en ocasiones estos salen envueltos en vesículas de exocitosis. Los virus liberados tienen capacidad inmediata para infectar otras células e iniciar un nuevo ciclo.
La importancia está en que el objetivo terapéutico es el mismo que el del antibiótico: acabar con la bacteria. El antibiótico tiene acción bactericida, es decir, mata a las bacterias, y el fago lítico consigue lo mismo por otra vía, porque en la última fase de su ciclo rompe la célula y termina con ella y con su actividad.
Un fago lisogénico, en cambio, no serviría: su ADN se integraría en el cromosoma bacteriano en forma de profago y permanecería latente, replicándose con la bacteria sin destruirla, de modo que la infección seguiría su curso. Además, el ciclo lítico se propaga en cadena, ya que cada bacteria destruida libera cientos de fagos nuevos.
No, porque los bacteriófagos son específicos de bacterias y solamente son capaces de reproducirse en ellas.
La razón está en la fase de fijación: sus fibras caudales han de reconocer receptores concretos de la pared bacteriana, y las células humanas, que son eucariotas, ni tienen pared ni poseen esos receptores. Aunque el material genético llegara a entrar, tampoco prosperaría, porque los genes del fago están adaptados a la maquinaria de expresión bacteriana. Esta especificidad es precisamente la ventaja de la fagoterapia frente a los antibióticos de amplio espectro.