Luz contra las enfermedades

Vanesa Pérez Laguna

El cáncer y el aumento de la resistencia a los antimicrobianos son dos de las mayores amenazas para la población mundial. Según la Organización Mundial de la Salud, el cáncer mata anualmente a más de 8 millones de personas. La resistencia antimicrobiana, actualmente, es responsable de la muerte de cerca de 1 millón de personas. Por si esto fuera poco, se estima que el problema de la resistencia antimicrobiana se agravará de forma que, hacia el año 2050, las enfermedades infecciosas causadas por bacterias resistentes a antibióticos serán responsables de la muerte de 10 millones de personas [1,2,3].

Ante estos pronósticos, la búsqueda de tratamientos alternativos, tanto para el cáncer como para las enfermedades infecciosas, es cada vez más necesaria. Es aquí donde la luz puede jugar un papel clave: la posibilidad de utilizar la luz como tratamiento puede sorprender, pero existen múltiples precedentes a lo largo de la historia.

El origen del uso terapéutico de la luz se remonta, como mínimo, a los primeros tiempos de la cultura Hindú y la civilización del Antiguo Egipto. Tanto en el libro Atharva-Veda como en el papiro de Ebers, ambos documentos de más de tres mil años de antigüedad, se describe la aplicación de extractos vegetales sobre la piel antes de exponerla a la luz solar para tratar así enfermedades dermatológicas como la psoriasis o el vitíligo. En la Antigua Grecia, Hipócrates, conocido como el padre de la ciencia médica, recomendaba la luz del sol para la restauración de la salud. Por su parte, el erudito persa Avicena escribió sobre los beneficios de tomar el sol con moderación. Los romanos también utilizaron la luz solar como tratamiento, especialmente para las enfermedades de la piel. Además, cabe destacar que, en la España musulmana, el científico andalusí Ibn al-Baitar, en su libro Kitab Al-jami li-mufradat al-adwiya wa al-aghdhiya (traducido “Recopilación de medicamentos y alimentos”), describió el tratamiento del vitíligo con la aplicación de una mezcla de miel con polvo de semillas de la planta Ammi majus, seguida por la exposición a la luz solar [4,5].

Figura 1. Anuncio mostrando un innovador aparato para el tratamiento de lupus. Fuente: Wikimedia.

Con la caída del Imperio Romano y la difusión del cristianismo, el uso terapéutico de la luz cayó en el olvido hasta comienzos del siglo XIX. Aun así, se considera que la fototerapia -o terapia con luz- no fue redescubierta hasta principios del siglo XX, momento en el que Oscar Raab, en Munich, publicó el primer estudio sobre este tema. Por otra parte, Dr. Niels Ryberg Finsen, médico y científico danés, consiguió el Premio Nobel de Medicina en 1903 por el uso de la luz como terapia al publicar el primer libro de fototerapia y crear varias lámparas que empleó para tratar infecciones de la piel como, por ejemplo, la viruela y el lupus vulgar, siendo esta última una forma de tuberculosis cutánea (véase Figura 1). A la par, los alemanes Tappeiner (farmacéutico) y Jesionek (dermatólogo), realizaron los primeros estudios clínicos en pacientes con lesiones tuberculosas, sifilíticas o de cáncer de piel. Aplicaban un compuesto denominado eosina que, al ser irradiado con luz, hacía que mejoraran dichas lesiones [4,6].

Durante las siguientes décadas, se descubrió que, si unos compuestos naturales denominados porfirinas eran irradiados con luz, éstos reaccionaban con el oxígeno del ambiente, dando lugar a lo que se conoce como especies reactivas de oxígeno (EROs o ROS, por sus siglas en inglés). Las EROs son altamente tóxicas y capaces de destruir los microorganismos o las células cancerosas, demostrando así el funcionamiento (mecanismo de acción) de este tratamiento denominado terapia fotodinámica. Actualmente, se usan muchos compuestos relacionados con la eosina o las porfirinas, además de otros muchos que se están investigando por su propiedad de reaccionar con el oxígeno al ser estimulados con luz. Por otra parte, también se ha avanzado mucho y se sigue investigando en el uso de diferentes tipos de luz y en la forma de aplicarla. Todo ello hace que el uso de la terapia fotodinámica para tratar enfermedades infecciosas y el cáncer sea una gran alternativa que se está utilizando cada vez más [6,7].

El futuro de esta terapia depende de mantener activa la investigación. Sólo así podremos seguir avanzando en esta línea de tan largo recorrido pero con mucho potencial por desarrollar, especialmente en el contexto actual donde tanto el cáncer como la resistencia a los antimicrobianos son dos de los mayores retos en la clínica.

Concretamente, en nuestros estudios realizados principalmente en el Hospital Universitario Miguel Servet de Zaragoza y el Instituto de Investigación Sanitaria de Aragón, ambos en España, se muestra cómo algunos de los microorganismos de mayor relevancia patológica, los cuales forman parte de los principales implicados en el problema de la resistencia antimicrobiana (esto es, Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa [3]), mueren tras someterlos a terapia fotodinámica [8,9] (véase Figura 2). Además, también investigamos el uso de compuestos muy sencillos y baratos, como el azul de metileno o el rosa de bengala [10,11,12,13], así como también otro tipo de compuestos más complejos [9]. Estos compuestos son inocuos de por sí, y solo cuando son irradiados con la luz adecuada desencadenan su efecto sobre los microorganismos.

Figura 2: Placas de cultivo bacteriano. A la izquierda sin aplicar terapia fotodinámica y en el centro y a la derecha usando diferentes dosis. En la derecha el crecimiento bacteriano se evita por completo. Crédito de imagen: ® Vanesa Pérez Laguna.

También hemos trabajado para incorporar los compuestos a materiales comunes para hacer que estos materiales sean autodesinfectantes y no sean foco de trasmisión de infecciones [9,14,15]. Por último, hemos investigado el uso de diferentes luces, incluso la luz solar, con el fin de reducir el uso de complejos aparatos de irradiación y hacer que, en su lugar, la terapia fotodinámica se pueda usar de una manera mucho más fácil y económica [12,16].

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Por Vanesa Pérez Laguna, investigadora post-doctoral en Max Planck Research Group Evolutionary Cell Biology, Max Planck Institute for Evolutionary Biology (Alemania).

Más información:

  1. Bush K, et al. (2011).
  2. Entrada: Antimicrobial resistance. Fuente: World Health Organization (2020).
  3. Boucher HW, et al. (2009)
  4. Sellera FP SC and Hamblin MR (2017).
  5. Szeimies, et al. (2018).
  6. Hamblin M. (2008).
  7. Pérez-Laguna V, et al. (2018).
  8. Pérez-Laguna V, et al. (2020).
  9. Beltrán A, et al. (2016).
  10. Pérez-Laguna V, et al. (2017).
  11. Pérez-Laguna V, et al. (2018).
  12. Soria-Lozano, et al. (2015).
  13. Pérez-Laguna V, et al. (2017).
  14. Felip-León C, et al. (2017).
  15. del Valle CA, et al. (2020).
  16. Pérez-Laguna V, et al. (2017).
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