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ENFERMEDADES TROPICALES
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
















Las enfermedades son alteraciones del estado de salud de los seres vivos que pueden ser causadas por factores internos o externos y que afectan el funcionamiento del organismo.


Las enfermedades tropicales son enfermedades infecciosas, es decir, causadas por gérmenes o microorganismos, como bacterias, virus, hongos o parásitos, que tienen presencia en regiones tropicales y subtropicales del mundo.


Las regiones tropicales y subtropicales comprenden todos los países que se encuentran entre el Trópico de Cáncer y el Trópico de Capricornio. En esta zona del planeta, los rayos del sol llegan en un ángulo más perpendicular, más directo que sobre las zonas templadas cercanas a los polos. Son regiones lluviosas y calientes y su temperatura media varía dependiendo de la altura sobre el nivel del mar, pero en general oscila entre 20 y 30 grados centígrados.


Los insectos, como los mosquitos y las moscas, son los mayores responsables de transmitir las enfermedades tropicales más comunes, como el dengue, la malaria, la leishmaniasis y la enfermedad de Chagas. Estos insectos toman los gérmenes de personas o animales enfermos y luego, cuando pican de nuevo, los transmiten a otras personas o animales.


Para tratar o curar una enfermedad es necesario determinar qué es lo que la causa, cómo se contrajo, cuáles son las órganos del cuerpo humano que están afectados, qué manifestaciones clínicas tiene la enfermedad en el paciente y qué tan efectivo es el tratamiento que puede recibir la persona.


En la medicina existen tratamientos para las múltiples enfermedades que aquejan a las personas, como medicamentos, cirugías y hasta terapias alternativas como la acupuntura y la homeopatía. Sin embargo, en el caso de las enfermedades tropicales es necesario eliminar el agente infeccioso que transmite la enfermedad.La alternativa más empleada en la mayoría de las enfermedades es el uso de medicamentos. Un medicamento es una sustancia que tiene actividad sobre la causa o sobre las consecuencias de la enfermedad y que puede servir, además de para tratarla, para prevenirla. Se administran a los pacientes con el objetivo de restaurar, corregir o modificar funciones del organismo afectado.


Los medicamentos tienen diferentes formas de presentación: pastillas, cápsulas, jarabes, inyecciones, pomadas, ungüentos, cremas, lociones, etc., que se emplean en pequeñas cantidades, durante un tiempo determinado, según el tipo de enfermedad.


¿De qué está compuesto un medicamento?


Un medicamento, en cualquiera de sus presentaciones, se compone de uno o varios ingredientes farmacéuticos activos, que producen el efecto medicinal deseado sobre el organismo. El ingrediente activo es realmente el "medicamento".


Además de este ingrediente activo, también contiene unas sustancias "inactivas", es decir, que no producen ningún efecto en el paciente, denominadas excipientes, y que son el vehículo al que se incorpora el ingrediente activo para poder administrarlo a los pacientes, ya que en la mayoría de los casos la cantidad de principio activo que debe suministrarse es tan pequeña que no podríamos ni tomarla.


En ocasiones, contienen también un coadyudante, que es un compuesto o sustancia que mejora la disponibilidad biológica del ingrediente activo, facilitando, por ejemplo, su absorción, para que al ingerirlo pueda llegar a la región del cuerpo donde debe actuar para aliviar la enfermedad.


¿Cómo se inventa un medicamento para las enfermedades tropicales?


Existen varias estrategias para generar medicamentos; una de ellas es buscar, en productos naturales como las plantas y los organismos marinos (como algas y esponjas), ingredientes activos capaces de matar las bacterias, los virus, los hongos o los parásitos.


Una segunda estrategia consiste en producir o "fabricar" sustancias o compuestos químicos y ver si son capaces de matar los gérmenes. La tercera estrategia es identificar en los gérmenes estructuras o moléculas que les son necesarias para vivir y multiplicarse, y luego buscar en la naturaleza, o fabricar en el laboratorio, compuestos capaces de bloquear o inhibir esas estructuras o moléculas de los gérmenes, y así impedir que se reproduzcan y causen enfermedad.


La cuarta estrategia consiste en evaluar, en los medicamentos que se consiguen comercialmente, si alguno de ellos también sirve para matar alguno de estos gérmenes; en este caso estaríamos demostrando un segundo uso para ese medicamento que salió al mercado para tratar una enfermedad diferente.


La quinta estrategia se logra optimizando o "mejorando" las drogas que ya existen para tratar la enfermedad que queremos curar. Y la última consiste en producir o fabricar compuestos análogos, es decir, parecidos a los que ya que existen, de tal forma que sean mejores, ya sea que curen más rápido o que no produzcan efectos indeseables en los pacientes.


En el PECET, que es el Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales, de la Universidad de Antioquia, se ha trabajado desde hace casi treinta años en todas estas diferentes estrategias con el fin de descubrir nuevos medicamentos para tratar y curar las enfermedades tropicales.


Una de las enfermedades más estudiadas por el PECET es la leishmaniasis, causada por parásitos llamados leishmania y transmitida al hombre y a los animales mamíferos a través de la picadura de una mosquita llamada lutzomyia. El parásito se mantiene en animales domésticos como el perro, o selváticos como los osos perezosos, las ratas de monte, los zorros, los osos hormigueros y las zarigüeyas, así como en el hombre.


En el humano, la infección con leishmania puede afectar la piel, las mucosasde nariz y boca, los tejidos y órganos profundos como la médula ósea, el hígado y el bazo, produciendo diferentes formas clínicas de la enfermedad conocidas como leishmaniasis cutánea (LC), leishmaniasis mucosa (LM) y leishmaniasis visceral (LV).


La leishmaniasis afecta a 99 países del mundo, con aproximadamente un millón y medio de casos cada año. La forma visceral produce 60 mil muertos y las formas cutáneas y mucosas son las más frecuentes, con más de un millón de casos.


En Colombia, la leishmaniasis está en todos los departamentos, excepto San Andrés y Providencia, y por el alto número de casos anuales, principalmente de leishmaniasis cutánea, es un problema de salud pública. En efecto, Colombia es el segundo país de América en número de casos de leishmaniasis cutánea, después de Brasil. La enfermedad afecta tanto a las personas que por cualquier razón ingresan a la selva, como a las familias que tienen sus viviendas en regiones rurales, cercanas a los bosques, de modo que el mosquito llega en las horas de la noche al interior y alrededor de las viviendas. Más recientemente, y debido probablemente al calentamiento global y a los daños que el hombre hace en las zonas rurales, el mosquito ha migrado a varias ciudades, transmitiendo allí la enfermedad.


Las enfermedades tropicales son consideradas males olvidados porque no son de interés de las grandes industrias farmacéuticas ni de los gobiernos, dado que los pacientes que las sufren son de bajos recursos económicos, viven en zonas rurales alejadas de los centros de atención y no constituyen un mercado atractivo para las grandes farmacéuticas. Otro de los grandes problemas es la falta de tratamientos efectivos, seguros, económicos y asequibles para la población.


Estrategias para buscar un medicamento


1. El uso de productos naturales


La flora de nuestro país ofrece una variada gama de plantas a las que se les atribuyen poderes curativos y de las que se pueden extraer medicamentos.

A finales de los años noventa, y como resultado de la información dada por los médicos tradicionales y los miembros de las comunidades residentes en las zonas donde se estudiaba la transmisión de la leishmaniasis, el PECET inició estudios para validar el efecto activo de algunas plantas que los habitantes usaban para tratar la enfermedad. La validación consiste en colectar la planta o la parte de la planta que se dice tiene el poder de curar, es decir, la hoja, el fruto, la raíz, el tallo, la corteza o la semilla.


Esa planta o parte de la planta se deja secar, se muele, y luego se pone en contacto con un líquido o solvente como el alcohol para extraer las sustancias de la planta que podrían matar los gérmenes. Esos extractos son llevados al laboratorio, para ver si tienen actividad contra los parásitos y si son o no tóxicos para las células. Los que muestran buena actividad se evalúan posteriormente en animales de laboratorio para ver qué tanta curación producen y si son tóxicos o no.


Hasta la fecha, en el PECET se han evaluado plantas procedentes de diferentes regiones de Colombia contra los parásitos causantes de la leishmaniasis, la malaria, la enfermedad de Chagas y el virus del dengue.


Una de las plantas se han trabajado es el árbol de la guanábana, cuyo nombre científico es Annona muricata, del cual se han evaluado las diferentes partes y se ha encontrado que tanto la semilla como el fruto tienen sustancias capaces de matar el parásito que causa la leishmaniasis.


Otra de las plantas muy promisorias es la Artemisia (Artemisia Annua), que se utiliza para el tratamiento de la malaria y se he encontrado que también tiene actividad contra la leishmania.


Otro ejemplo es el "chumbimbo", que contiene gran cantidad de una sustancia conocida como saponina y que también ha demostrado curar la leishmaniasis en los hámsteres. Otra es el "indiecito" (Picramnia gracilis), en cuyo fruto hay una sustancia de color rojo que también es capaz de matar el parásito leishmania.


También se han evaluado sustancias procedentes de algas y esponjas marinas, así como el agua de mar y de ríos, y se ha encontrado que varias de ellas tienen muy buena actividad contra el parásito de la leishmaniasis y la malaria.


2. Síntesis química


Las sustancias que tienen las plantas son químicas. Estas sustancias se pueden fabricar o sintetizar en laboratorio.

Debido a que en las plantas las sustancias activas se encuentran en muy pequeñas cantidades y que para fabricar un medicamento se necesitan muchas plantas, lo que se hace es fabricar o sintetizar la sustancia activa mediante reacciones químicas. Luego se fabrican los compuestos o medicamentos que se van a ensayar para ver si curan a los pacientes y qué tan tóxicos son.


3. Búsqueda de compuestos que bloqueen las moléculas del parásito


Los gérmenes, como todo ser vivo, tienen organelas (estructuras o material genético que necesitan para vivir y reproducirse). Cualquier compuesto que sea capaz de dañar esas organelas, estructuras o material genético, actúa como ingrediente activo para un medicamento.


Desde el año 2000, en el PECET se empezó a mirar en qué parte específica del parásito estaban actuando las sustancias que mostraban buena actividad, si dañaban el material genético, o dañaban organelas como la mitocondria o la membrana celular; o si impedían que una enzima cumpliera su función. Es el caso del timol, una sustancia química que está en plantas como el tomillo, capaz de dañar el material genético del parásito e impedir su reproducción.


4. Los segundos usos de medicamentos para otras enfermedades


En el mercado existen muchos medicamentos para tratar diversas enfermedades, y cada día se encuentra que algunos de ellos también sirven para tratar otras enfermedades diferentes a las que trataban inicialmente. Es el caso de algunos medicamentos que se usan para matar los hongos o para cicatrizar las heridas causadas por quemaduras, capaces también de matar el parásito de la leishmaniasis. O la miltefosina, medicamento que se descubrió inicialmente para curar el cáncer y que luego se demostró que cura la leishmaniasis.


5. Optimización de drogas existentes


Consiste en mejorar un medicamento que ya se usa para curar determinada enfermedad. En este caso lo que se hace es fabricar otras formas de presentación. Por ejemplo, si se usa en inyecciones, entonces se fabrica en pomada o en pastillas. Lo que se busca es que la nueva formulación tenga menos efectos dañinos para el paciente.


Es el caso de Anfoleish, una crema a base de Anfotericina B para aplicar en la piel. La Anfotericina B es una sustancia química que se usa en inyecciones para curar la leishmaniasis. Sin embargo, en forma de inyecciones produce muchos efectos dañinos en el paciente. Para evitar su uso en inyecciones se desarrolló una crema, la cual solo se aplica en la úlcera y de esta forma no produce efectos adversos en los pacientes.


6. Producción de análogos de drogas existentes.


Con esta estrategia se busca producir, bajo síntesis química, drogas parecidas a las que ya existen, pero a las que se les modifica el componente que puede estar produciendo los efectos adversos en el organismo. Es el caso de la edelfosina, un derivado de la miltefosina, que se mencionó anteriormente. Como la miltefosina produce malformación en los fetos, para tratar de reducir o eliminar esos efectos secundarios se manipuló, en el laboratorio, la sustancia, cambiando uno de sus componentes y remplazándolo por otro, lo cual dio como resultado una nueva molécula que se denomina con el nombre de edelfosina.


El proceso de búsqueda y desarrollo de medicamentos se ha visto favorecido con el uso de otra estrategia:


7. El uso de herramientas computacionales y la bio informática


Hace algunos años, el PECET implementó esta estrategia usando computadores e información disponible en bases de datos de medicamentos de libre acceso para todo el mundo, como Drugbank, Therapeutical database, ChEMBL. Estas bases de datos contienen medicamentos de uso humano y veterinario que están en proceso de aprobación o que ya la tienen.


Empleando, por ejemplo, DrugBank, se buscaron todos los medicamentos que actuaran, inhibieran o bloquearan proteínas. Todas esas proteínas fueron descargadas y guardadas en un computador y posteriormente se compararon a través de programas especializados, con todas las proteínas del parasito Leishmania. La comparación se realizó empleando un programa de computador llamado Blast, que busca qué tanto se parece la secuencia de aminoácidos de una proteína que es atacada por un medicamento a una proteína de Leishmania.


Es decir, si un medicamento conocido actúa sobre una proteína en cualquier organismo y esta proteína es muy parecida a una proteína de Leishmania, es posible que el medicamento que bloquee o dañe esa proteína también pueda inhibir o bloquear la proteína de Leishmania.


En una segunda fase se comparó la estructura de las proteínas que son bloquedas por los medicamentos en algunos organismos, con la proteína de Leishmania. Sorprendentemente, algunas fueron parecidas en su estructura.


Posteriormente, algunos de estos compuestos analizados mediante programas de computador y que podían tener acción contra proteínas del parasito Leishmania, se evaluaron in vitro e in vivo ( modelo animal de hámster) y mostraron resultados promisorios en cuanto a curación.


Es de anotar que el parásito Leishmania vive dentro de las células de los humanos y de los animales y que el medicamento tiene que atravesar la membrana de las células para ejercer su acción directamente contra el parásito, para lo cual tendrá además que atravesar la membrana del parásito. Aunque esto suene difícil, los medicamentos que se emplean actualmente hacen este recorrido. Empleando esta estrategia, los "bioinformáticos" del PECET han logrado identificar cientos de medicamentos que podrían tener acción contra la enfermedad.


En síntesis, la realidad de las enfermedades tropicales es que son enfermedades olvidadas que afectan a miles de personas, y para las cuales hay muy pocos medicamentos, que además son muy tóxicos y de difícil consecución. Esta situación ha motivado el trabajo multidisciplinario del PECET, que en alianza con otras facultades de la Universidad de Antioquia, otras universidades nacionales e internacionales, y con asocio de la industria farmacéutica, se dedica a emplear todas las estrategias que existen para descubrir y desarrollar nuevos medicamentos.


Este es un ejemplo claro del compromiso de la universidad para brindar soluciones, en este caso soluciones de salud, a los problemas más agobiantes de nuestro país.


 


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