La diarrea de langosta que llevó al descubrimiento de los bacteriófagos

En 1910, el microbiólogo franco-canadiense Félix d'Herelle observaba una plaga de langostas en México. La peculiaridad es que descubrió que morían de una septicemia y síntomas intestinales debido a una bacteria que podía cultivar directamente de la diarrea de las langostas. Conociendo esto, podía anticiparse a las plagas esparciendo la bacteria previamente, en una estrategia similar a la que usaría décadas después Paul-Félix Armand-Delille con los conejos.

Continuó su estudios en América del sur y el Norte de África, percibiendo en esta época una anomalía en algunos cultivos de cocobacilos. Descubrió "puntos claros" (les taches claires) de 2-3 mm de diámetro en los cultivos del laboratorio. Raspó la superficie del agar en los puntos transparentes y los miró en el microscopio, pero no vio nada. D'Herelle asumió que algo lo suficientemente pequeño para ser filtrado a través del filtro Chamberland estaba conteniendo a las bacterias.

Filtro Chamberlain

En 1915, una gran plaga de langostas amenazó Túnez y se le encargó a d'Herelle encargarse de ella, provocando una gran mortalidad entre los insectos. Al año siguiente, la plaga volvió al norte de África, pero Túnez permaneció libre de ella. D'Herelle siguió viendo "puntos claros" en sus cultivos, quedándose en el norte de África para investigar el significado de este descubrimiento en el Institut Pasteur en la capital tunecina. Cuando se las mostró al director del Institut Pasteur, Charles Nicolle, dijo "que puede ser el signo de un virus filtrable llevado por el cocobacilo, un virus filtrable que es el auténtico agente patógeno, mientras que el cocobacilo es solo un contaminante".

Félix d'Herelle

En agosto del mismo año, d'Herelle volvió a París, donde se le pidió que investigara la epidemia de disentería del escuadrón de caballería en Maisons-Lafitte, cerca de París. Las emulsiones filtradas de las heces de los enfermos se situaron en los cultivos de bacilos de disentería y se extendieron en agares nutritivos de las placas de Petri, encontrándose de nuevo puntos claros.

Entre los muchos casos de disentería bacilar, d'Herelle observó a uno desde su admisión hasta su convalecencia. El primer día se aisló el bacilo Shigella dysenteriae de las heces con sangre, pero no había manchas blancas en el agar del cultivo de caldo con las heces filtradas. Se repitió diariamente el mismo experimento, mostrándose manchas blancas en el cultivo del cuarto día.

A la mañana siguiente, el cultivo estaba totalmente claro, a pesar de que el día anterior estaba turbio. Eso significaba que las bacterias se habían desvanecido. En el agar también ocurrió lo mismo. D'Herelle infirió que al enfermo le habría ocurrido lo mismo, ya que durante la noche había notado una gran mejoría.

Pîerre Paul Émile Roux

El dr. Émile Roux presentó una nota de d'Herelle a la Académie des Sciences el 15 de septiembre de 1917, introduciendo a la comunidad médica el antagonista microbiano invisible al bacilo de disentería, al que llamó "bacteriófago".

Sin embargo, la comunidad médica se mostró escéptica al descubrimiento y no lo consideraban importante. D'Herelle era, o bien un visionario, o bien un tonto. El escepticismo permanecía incluso cuando se mostraba cómo se disolvían los cultivos a las 2-3 horas de inocular el bacteriófago. Pocos reconocieron su importancia, y otros le atribuían otras causas, como características propias de las bacterias o la posibilidad de un fermento químico corporal causada por las bacterias infecciosas. Hasta la invención del microscopio electrónico en 1940 no se pudo reconocer esta nuevo agente.

En los siguientes años, d'Herelle seguiría experimentando en aves de corral con tifoidea aviar en los Estados Unidos y la provincia de Champaña, Francia. Observó que la bacteria se transmitía entre las gallinas. hasta que una era capaz de resistirla y curarse. Entonces es el bacteriófago el que se extiende a costa de la bacteria. De esta forma, se propagaba la protección. Además, sus heces contendrían el mismo bacteriófago.
D'Herelle afirmó que este comportamiento se podría reproducir en un experimento, que serviría para confirmar su hipótesis. Primero intentó reproducir su hipótesis contra la tifoidea aviar, primero a través del tratamiento de animales infectados, y segundo, a través de una combinación de cultivos de bacteriófagos activos contra la Salmonella con el agua que bebían las aves, donde ya había comenzado la epidemia. Las gallinas infectadas se curaron y la epidemia desapareció.

Para conseguirlo, era necesaria una dosis suficientemente grande de bacteriófagos para destruir a las bacterias en unas horas, por lo que debía usarse una cepa potente de bacteriófagos. D'Herelle solía repetir: "la fagoterapia es una terapia de todo o nada. Si se usan cultivos de bacteriófagos de actividad débil o moderada, la bacteria patógena resistirá su acción y no se producirá una cura. Cada terapia de bacteriófagos debe, por tanto, ser resultado de una selección".

Además, la experiencia le indicó que debe aislarse la bacteria al comienzo de la enfermedad, evitando el uso de bacterias contaminadas con bacteriófagos gastados. Este bacteriófago siempre está en cepas aisladas en pacientes cuya actividad bacteriófaga espontánea había sido disminuida al comienzo de la terapia.

Vibrio cholerae

En 1920, d'Herelle usó su tratamiento en humanos en indochina con cólera. Si no aparecía un bacteriófago activo contra la Vibrio cholerae en las muestras de heces antes de las 48 horas del primer síntoma, el paciente moriría, sin excepción. Por el contrario, si el bacteriófago tenía una fuerte actividad, no importara la gravedad de sus síntomas iniciales, el paciente se recuperaría. La duración de la enfermedad dependía de la virulencia observada del fago en las pruebas in vitro. In vivo, el efecto del fago era tan claro que d'Herelle lo consideró la única causa de la recuperación.

En 1921, el profesor Hutinel administró oralmente el fago contra la Shigella a los pacientes que sufrían de disentería tóxica en el Hôpital des Enfants Malades de París.En 24-26 horas, desapareció la presencia de sangre en heces y comenzó su recuperación. No obstante, bacteriólogos de Brasil, Alemania y Estados Unidos no consiguieron emular sus sorprendentes resultados.

Paulativamente, la fagoterapia fue instaurándose en lugares como Georgia, Egipto y la India. En 1927, d'Herelle fue capaz de tratar a 74 pacientes gravemente afectados de cólera asiática en Punyab, India. Aquellos tratados oralmente con los fagos, incluyendo aquellos administrados después de las 24 horas del comienzo de los síntomas, mostraron una mortalidad del 8%, aunque esta aumentaba gradualmente en los grupos que habían recibido el tratamiento más tarde. En comparación, los no tratados o que se les aplicó otra terapia mostraban una mortalidad del 63%,
El Laboratoire du Bactériophage de París produjo muchos fagos dirigidos a combatir muchas infecciones comunes, como la sinusitis, las infecciones de las heridas o intestinales. A pesar de ello, d'Herelle señaló que, a menos que se controlara cuidadosamente su calidad, no era fácil producir preparados terapéuticos de fagos. Añadió además que la mayoría de los productos de fagos en el mercado eran inútiles para recuperarse de una enfermedad infecciosa. Esta fue una de las muchas razones por la que la terapia fue desacreditada en la comunidad médica.

Para la década de 1930, d'Herelle controlaba personalmente los laboratorios que producían fagos para controlar su calidad. Además, solo se usaban principalmente aquellos que él había descubierto. Tras la Segunda Guerra Mundial, el tratamiento antibiótico, liderado por la penicilina, se convirtió en la terapia común. Con la creciente resistencia bacteriana a los fármacos, es posible que la fagoterapia vuelva a ser la opción predilecta.

Fuente:

• Dublanchet, A., & Bourne, S. (2007). The epic of phage therapy. Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology, 18(1), 15-18.