H. pylori es el principal agente etiológico de la gastritis crónica, de la úlcera péptica y un factor de predisposición para el cáncer gástrico. Dado que esta bacteria infecta alrededor del 50% de la población humana, las enfermedades producidas por ella son un problema de salud pública. Si bien se cuenta con tratamientos efectivos contra la infección por H. pylori, cada vez aparece un número mayor de cepas resistentes a los antibióticos empleados, además, las terapias son complejas y conllevan efectos secundarios perjudiciales. A esto debe añadirse el alto costo de estos tratamientos y la reincidencia de la enfermedad. Este difícil escenario pone de manifiesto la urgente necesidad de buscar nuevas alternativas terapéuticas contra la infección por H. pylori. En los últimos años se han identificado extractos y compuestos activos contra la bacteria a partir de productos naturales, en particular de las plantas medicinales, sin embargo, no se ha hecho énfasis en tratar de encontrar su mecanismo de acción, lo cual resulta muy importante para el diseño de más y mejores terapias anti-H. pylori. En este marco de referencia, el presente proyecto de investigación propone el estudio de los posibles mecanismos por los que, extractos y compuestos activos de plantas medicinales, pueden estar actuando sobre H. pylori El proyecto incluye tres objetivos básicos que son: 1) Estudiar su efecto sobre la adherencia de la bacteria in vitro, 2) Estudiar su efecto sobre enzimas y procesos clave del metabolismo de H. pylori in vitro y 3) Estudiar el efecto de compuestos activos con actividad anti-H. pylori sobre la expresión de genes y proteínas de la bacteria utilizando las técnicas de microarreglos y proteómica.

Si bien es importante identificar extractos y aislar compuestos con actividad anti-H. pylori a partir de productos naturales, que puedan ser usados como nuevos fármacos para controlar la infección, el entender el mecanismo por el que actúan para eliminar a la bacteria es crucial para diseñar terapias más efectivas y evitar la generación de resistencias. A este respecto hay muy pocos trabajos que analicen el mecanismo fino por el cual algún compuesto, algún producto derivado de plantas o aún los mismos antibióticos comerciales usados contra H. pylori, ejercen su acción sobre la bacteria (Ashal, et al, 2013; Godoy et al, 2007; Sisson et al, 2000), tal como los que se han hecho para los antibióticos comerciales en otras bacterias (Cirz et al, 2006; Jang et al, 2008; Khil y Camerini-Otero, 2002; Waddell et al, 2004, entre otros). En este marco de referencia, el presente proyecto de investigación propone el estudio de los posibles mecanismos por los que pueden estar actuando algunos extractos y compuestos activos de plantas sobre H. pylori. Este estudio explorará su efecto a diferentes niveles: si inhiben la colonización de la bacteria, si su efecto es sobre la virulencia de la bacteria o si inhiben algún proceso metabólico básico de la bacteria (por ejemplo síntesis de proteínas o de DNA) La búsqueda de compuestos que usen como blanco los factores de colonización (es decir que inhiban la adhesión de la bacteria, su motilidad o a la enzima ureasa), es una perspectiva muy importante para la profilaxis de la infección, ya que, al prevenir la invasión de la bacteria, se reducen los costos por tratamientos y se evita la generación de resistencias bacterianas. A través de otra de las metodologías que se utilizará en este proyecto (genómica y proteómica), se espera determinar los mecanismos generales por los cuales los compuestos que se estudiarán tienen su acción sobre la bacteria, los cuales pueden ser semejantes a los antibióticos comerciales que se utilizan contra la H. pylori (inhibidores de la síntesis de proteínas, o de la síntesis de ácidos nucleicos o de la síntesis de pared celular). Sin embargo, el mecanismo fino por el que inhiban puede ser diferente, por ejemplo la enzima específica a la que inhibe o la molécula a la que se une. Incluso podría ser que tuvieran nuevos mecanismos y blancos de acción. Estas últimas dos posibilidades serían una importante aportación para la terapéutica de las enfermedades producidas por la bacteria, ya que representarían moléculas a las cuales no se han generado resistencias. Por otra parte, la estrategia metodológica que se utilizará para dilucidar el mecanismo de acción de los compuestos sobre la bacteria, aportará información acerca de la respuesta bioquímica y fisiológica de H. pylori a este tipo de estrés y sentará las bases para entender el mecanismo de nuevas moléculas antibióticas contra la bacteria. En el caso del mecanismo de acción de los extractos que se estudiarán, es claro que su composición metabólica es compleja, esto es algo que por un lado puede ser malo, pues no se conoce aún su composición, pero por otro lado, el hecho de que se tengan muchos metabolitos hace que los efectos puedan ser múltiples y actúen sinérgicamente en diferentes procesos metabólicos de la bacteria y de esta manera sean más eficaces que un compuesto puro. Si esta fuera la situación, se abriría un camino futuro para continuar con la caracterización y estandarización del extracto, así como los ensayos necesarios con el fin de poderlo utilizar como un fitofármaco. Finalmente, y visto de una manera más general, este estudio nos llevaría al aprovechamiento de los recursos naturales del país, a la integración de grupos de trabajo mexicanos que aborden este tema y a colaborar en la formación de profesionistas a nivel licenciatura y posgrado.