Estudio de los efectos del hidróxido de bismuto sobre la virulencia de cepas de Escherichia coli Shigatoxigénicas y otras enterobacterias

Las enfermedades diarreicas agudas constituyen un problema de salud pública mundial. Los agentes etiológicos bacterianos o enteropatógenos más frecuentemente implicados en las diarreas infecciosas incluyen las bacterias Escherichia coli (E. coli), Salmonella y Shigella. La cepa de E. coli Shigatoxigénica (STEC) es el principal agente etiológico responsable del Síndrome Urémico Hemolítico (SUH), con E. coli O157:H7 descripta como el serotipo prevalente. En Argentina, el SUH es endémico, con una tasa anual promedio de incidencia de 7/100000 niños menores de 5 años, es la principal causa de insuficiencia renal aguda pediátrica y la segunda causa de insuficiencia renal crónica. Las STEC presentan numerosos factores de virulencia, siendo la toxina Shiga (Stx) el de mayor implicancia en el desarrollo de la enfermedad. La producción de Stx está codificada por los genes stx y la exposición a los antibióticos puede ocasionar un incremento en la propagación de los fagos y en la producción de Stx. En general, las bacterias que colonizan e infectan exitosamente el tracto gastrointestinal poseen numerosos factores que contribuyen a la virulencia en los diferentes estadios de la infección, entre ellos se describen flagelos, fimbrias de adhesión y la capacidad de formación de biofilm. Los compuestos de bismuto (Bi) han sido utilizados por cientos de años en gastroenterología a nivel mundial para la prevención y el tratamiento de las diarreas. En nuestro país se produce la crema de hidróxido de Bi coloidal con pectina (CB), un medicamento antidiarreico de uso oral pediátrico. Este producto presenta al catión Bi (III) en forma de hidróxido coloidal (HB) como ingrediente activo y no en forma de sales tóxicas para el organismo, como subsalicilato de Bi o dimercaprol que pueden causar efectos adversos. Además, el CB no inhibe la motilidad intestinal y presenta una baja absorción en el intestino (< 1%). Esta composición no ha sido ensayada, hasta el momento, in vitro contra los agentes bacterianos productores de infecciones gastrointestinales. El uso masivo, con eficacia y seguridad probada a lo largo de los años y su costo adecuado para el uso en salud pública, alienta la posibilidad de segundos usos terapéuticos en la prevención de las complicaciones asociadas a las enfermedades gastrointestinales. En este contexto, el objetivo de este trabajo fue analizar el efecto in vitro de la crema comercial de hidróxido de Bi coloidal con pectina, sobre los principales agentes bacterianos enteropatógenos de nuestra población tales como STEC, EPEC, EIEC, Salmonella spp y Shigella flexneri y Shigella sonnei. Además, se ensayaron los efectos de los compuestos de Bi sobre los principales factores de patogenicidad de STEC, involucrados en la colonización e infección del tracto gastrointestinal y posterior desarrollo del SUH. El compuesto comercial CB, a la concentración terapéutica, presentó un efecto inhibitorio sobre el crecimiento, un efecto bacteriostático y bactericida, y una elevada capacidad de adherencia y arrastre sobre las cepas enteropatógenas a saber, STEC, EPEC y EIEC, Salmonella y Shigella. A su vez, el compuesto CB no indujo el fenotipo de múltiple resistencia a antibióticos al no observarse resistencia a los antimicrobianos ni la tolerancia al ciclohexano en los enteropatógenos ensayados. Al evaluar el efecto del compuesto CB sobre los factores de virulencia secretados de los aislamientos STEC se observó una inhibición de la actividad citotóxica y producción de Stx, así como también inhibición de la expresión génica de la mencionada toxina en las cepas STEC evaluadas. Así mismo, se apreció una reducción de la infectividad del bacteriófago Stx y ausencia de inducción del mismo en las cepas STEC analizadas. Al estudiar el efecto del compuesto CB sobre los factores de virulencia de superficie de STEC se observó una reducción del nivel fimbrial, exhibiendo ausencia de la capacidad hemaglutinante, menor porcentaje de la hidrofobicidad superficial y disminución de la expresión de los genes que codifican a la Intimina y a la adhesina fimbrial FimH, en las cepas STEC analizadas. A su vez se observó una inhibición de la movilidad de las cepas STEC evaluadas. El compuesto CB redujo la capacidad de formación de biofilm pero careció de efecto en la eliminación del biofilm maduro producido por las cepas STEC estudiadas. Además, se observó una disminución de la expresión de la OmpA, pero se no evidenció efecto sobre las OmpC y OmpF de la membrana externa de las cepas STEC ensayadas. Todos los efectos exhibidos fueron debido al principio activo, el gel de hidróxido de Bi coloidal (HB), y no a los excipientes (E). Los resultados obtenidos en este estudio resultan promisorios desde el punto de vista terapéutico en los casos de diagnóstico o sospecha de gastroenteritis bacteriana. Al mismo tiempo, podemos concluir que el compuesto de Bi en estudio estaría afectando in vitro tres de los primeros eventos intervinientes en el proceso de adherencia y colonización bacteriana: la fimbriación, la movilidad y la hidrofobicidad superficial. A su vez los resultados son prometedores desde el punto de vista de la prognosis del SUH por su capacidad de reprimir la expresión e inhibir la acción de las Stx y no inducir su movilización a través del bacteriófago Stx.