La 'batalla' de investigadores de Icesi con cepas de un hongo contra las bacterias peligrosas

El Semillero de Investigación del programa de Ingeniería Bioquímica de la Universidad Icesi está dando grandes frutos: logró identificar cepas de hongos que producen moléculas con capacidad para inhibir el crecimiento de bacterias que causan patologías como la meningitis, la osteomielitis o infecciones urinarias y entéricas (estas últimas son enfermedades bacterianas y parasitarias transmisibles de hombre a hombre, causadas por agentes que penetran por vía oral y se desarrollan en alguna porción del tubo digestivo).

Bacterias peligrosas como el E-coli y el Staphylococus aureus se han convertido en un problema de salud pública porque cada vez son más resistentes a los antiobióticos, no permitiendo que estos sean efectivos para combatir algunas infecciones severas.

En 2019 MinCiencias hizo una convocatoria para jóvenes talentos investigadores y el semillero liderado por el ingeniero químico con doctorado en ingeniería de procesos, el barranquillero Nelson Caicedo Ortega, aplicó para buscar una solución al problema de las bacterias resistentes.

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Ya este semillero, que nació hace cuatro años, tenía una colección de hongos que había colectado, con permiso del Dagma, en La Carolina, un ecosistema de bosque húmedo montano bajo, del Parque Los Farallones, en cercanías de Cali.

Reunieron macrohongos (de esos que son grandes, visibles en los caminos) y hongos que están en los tejidos de las plantas de esta reserva natural, e hicieron todo el proceso de aislamiento, cultivo e identificación de los mismos.

Una de sus metas era ver cuál era el potencial que estos hongos tenían para diferentes cosas. Comenzaron a probar su actividad antioxidante, su producción de aromas, de enzimas, etc. Luego, cuando ganaron con su proyecto la convocatoria de MinCiencias, se concentraron en explorar algunas cepas para ver si servían o no para reprimir el crecimiento de bacterias.

El estudio comenzó con once cepas, cinco eran de las que se encuentran en tejidos de plantas y seis de macrohongos. Todas estas fueron expuestas a pruebas de tamizaje con el objetivo de evaluar su capacidad de impedir el crecimiento de bacterias que producen enfermedades de alta relevancia clínica.

Estudiantes del semillero como Esteban Charria y Andrea Zapata y otros, se encargaron de cultivar los hongos, aplicar los protocolos de separación y de obtener extractos para luego, llevar a cabo la evaluación de desempeño de actividad antibacteriana.

El trabajo nuestro está mostrando resultados interesantes, prometedores, pues lo estamos haciendo enfrentados a dos bacterias que son referentes como patógenas, el E-coli y el Staphylococcus aureus, comenta Nelson Caicedo Ortega, también jefe del Departamento de Ingeniería Bioquímica de la Icesi y profesor asociado de esta institución.
¿Pero, en concreto, qué han hecho en el semillero con estos hongos? De acuerdo con Caicedo, “en la etapa de tamizaje para mirar cuáles son los mejores hongos, lo que hicimos fue estandarizar una metodología de tamizaje y obtener extractos de las moléculas que los hongos sintetizaron y esos extractos se evaluaron contra dos agentes patógenos: el E-coli y el Staphylococcus aureus”.

Entonces con eso, continúa el docente, lo miramos en diferentes concentraciones. Los extractos que requieren menor cantidad, una masa (de hongos) muy poca para poder inhibir el crecimiento de estos patógenos, pues son los candidatos que nos interesan.

Los resultados que obtuvieron con sus experimentaciones les indican que los hongos escogidos tienen un altísimo potencial para que las moléculas que allí estén presentes tengan una gran capacidad de, eventualmente, ser candidatas como ingredientes para un medicamento usado para controlar estas bacterias, dice Caicedo.

Hasta el momento, aclara, no hemos hecho evaluaciones con estas especies aisladas o para demostrar resistencia de antibiótico, porque eso requiere un permiso de manejo ético, pero lo que tenemos contemplado en estos últimos meses del proyecto es hacer esa evaluación con el mejor hongo que resulte de las evaluaciones que vamos a hacer en Alemania.

Para la segunda etapa del proyecto ya viajaron los estudiantes del Semillero de Investigación Andrea Zapata y Esteban Charria. Ellos estarán por seis meses profundizando en la investigación de las cuatro cepas de hongos ya preseleccionados. Lo harán en el Helmholtz Centre for Infection Research, entidad especializada en el desarrollo de nuevos medicamentos, que trabaja de manera colaborativa con el Departamento de Ingeniería Bioquímica de la Universidad Icesi.

“La idea es tratar de encontrar cuáles son las moléculas que el hongo está sintetizando y que son responsables de esta actividad buena que estamos observando (la de inhibir el crecimiento de las bacterias) y dependiendo de la estructura de la molécula ya vendrán desarrollos posteriores que están orientados, finalmente, a formar un medicamento”, manifiesta el doctor Caicedo Ortega.

Esta investigación del Semillero del Programa de Ingeniería Bioquímica de la Icesi es un trabajo colaborativo e interdisciplinario de estudiantes, docentes, egresados e invitados.

Además del director del Semillero Nelson Caicedo y de estudiantes como Andrea Zapata y Esteban Charria, participaron en este proyecto investigativo Beatriz Ferro, del programa de Medicina de la Icesi, experta en salud pública; Andrés Felipe Dávalos, de la Facultad de Ciencias Naturales, quien tiene experiencia en el trabajo con resistencias antibióticas.

Se contó, además, con el apoyo de la egresada María José Méndez, que colabora en la producción social del proyecto; Ayda Vasco, de la Escuela de Microbiología de la Universidad de Antioquia y del investigador Marc Stadler, del Helmholtz Centre for Infection Research, de Alemania.
En octubre del año pasado el icesista Esteban Charria fue condecorado en el International Conference of Environmen and Antibiotics, organizado virtualmente desde Suiza, por haber hecho la mejor presentación oral de este evento, al explicar todo el proceso de investigación del semillero y los resultados obtenidos. Fue una actividad donde compitió con estudiantes de doctorado y él siendo estudiante de pregrado resultó el más destacado.

Ahora, el semillero está pronto a publicar los resultados de su investigación con las cepas de hongos nativos de nuestro país en la prestigiosa revista científica Frontiers, lo que dará más visibilidad a su trabajo.

Otro de los frutos de este semillero y especialmente, de la convocatoria de MinCiencias, que le da la oportunidad a estudiantes de pregrado de hacer investigación, como destaca el profesor Caicedo, es que un estudiante como Esteban Charria, con muchísimas habilidades investigativas, pudo haber viajado a Alemania a estar por seis meses en un laboratorio de primer nivel, por toda la gran experiencia que va a ganar.

“Creo que es una semilla que va a aprovechar todos los nutrientes de esta convocatoria y me atrevo a decir que con seguridad será un futuro investigador con unas capacidades muy grandes”, concluye el doctor Nelson Caicedo Ortega.

Los icesistas Andrea Zapata y Esteban Charria, integrantes del semillero, ya se encuentran en Alemania para hacer una estancia investigativa de seis meses en el Helmholtz Centre For Infection Reseach. En este laboratorio se trabajará con hongos que serán enviados desde Colombia, luego de los respectivos permisos.

El líder del semillero, el doctor Nelson Caicedo, considera que en investigaciones futuras se debe seguir explorando en la diversidad colombiana, “porque siempre es un mar de sorpresas”.

Asegura Caicedo que con un trabajo interdisciplinario y colaborativo se pueden hacer trabajos científicos interesantes
con la diversidad colombiana.