Investigadores de la Universidad Estatal de Florida han desarrollado un modelo 3D que examina cómo la bacteria Helicobacter pylori se mueve a través de fluidos viscosos. H. pylori puede causar úlceras gastrointestinales e incluso cáncer, avanzando a través de la capa de moco intestinal hasta llegar a la pared del intestino. El uso de antibióticos puede causar efectos secundarios y contribuir a la resistencia a los medicamentos, por lo que estos investigadores están estudiando cómo la bacteria navega a través del moco en un esfuerzo por encontrar nuevos objetivos terapéuticos con los que interrumpir su actividad. Los investigadores construyeron modelos de bacterias, las colocaron en un gel polimérico de alta viscosidad y luego emularon su movimiento para aprender más.
H. pylori se encuentra en el intestino, donde puede causar problemas que van desde úlceras hasta cáncer. Simplemente tratarlo con antibióticos puede funcionar, pero puede ser difícil de erradicar y el tratamiento puede producir efectos secundarios. Además, encontrar alternativas a los antibióticos es de nuestro interés a largo plazo, dado el desarrollo continuo de la resistencia a los medicamentos.
Estos investigadores están modelando la motilidad de H. pylori a medida que atraviesa la capa mucosa del intestino, un paso clave en su actividad patógena y que puede ofrecer objetivos terapéuticos si podemos comprenderlo un poco mejor. La bacteria tiene una cola en forma de sacacorchos que utiliza para impulsarse a través de sustancias viscosas.
"Personas de todo el mundo han tratado las úlceras con antibióticos porque los antibióticos matan las bacterias, pero es un arma de doble filo", dijo Hadi Mohammadigoushki, investigador involucrado en el estudio. "Si entendemos cómo se mueven estas bacterias, podemos trabajar para brindar otras soluciones de tratamiento".
Para lograrlo, los investigadores construyeron una bacteria modelo y la colocaron en un gel polimérico de alta viscosidad, como sustituto del moco intestinal. Luego utilizaron un campo magnético para rotar el modelo, creando un movimiento realista de sacacorchos estilo H. pylori , y utilizaron técnicas de seguimiento e imágenes para caracterizar los movimientos.
"Descubrimos que si la propulsión de la cola era demasiado débil, las bacterias permanecían atrapadas en el gel", dijo Mohammadigoushki. “Si la fuerza fuera lo suficientemente fuerte, podría penetrar el gel. Es como cuando perforas un tornillo en una pared sólida. Si su taladro no es lo suficientemente fuerte y no empuja el tornillo con suficiente fuerza, no penetrará la pared, pero con la cantidad adecuada de fuerza, puede atravesar”.
"Si entendemos cómo las bacterias se mueven con éxito para atacar nuestro cuerpo, podemos usar esa información para cualquier cosa que podamos imaginar", añadió Kourosh Shoele, otro investigador involucrado en el estudio.
Estudio en la revista Physical Review Letters : locomoción helicoidal en fluidos de estrés fluencia