Nanopartícula con hierro elimina la tuberculosis en ratones y puede abrir camino a nuevos tratamientos

Investigación de la Universidad Estatal Paulista muestra que sustancia barata y de fácil producción eliminó la infección pulmonar tras 30 días; el compuesto tiene potencial para reducir el tiempo y la toxicidad de la terapia actual

Por Fernanda Bassette  |  Agência FAPESP – Un compuesto a base de hierro encapsulado en nanopartículas lipídicas fue capaz de eliminar totalmente la tuberculosis en pulmones de ratones tras 30 días de tratamiento, señala un estudio del Laboratorio de Investigaciones en Tuberculosis de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad Estatal Paulista (FCFAr-Unesp), campus de Araraquara, Brasil. El resultado del trabajo, apoyado por la FAPESP y publicado em la revista ACS Omega, sugiere un posible nuevo camino para terapias más cortas, menos tóxicas y más eficaces contra bacterias resistentes, uno de los mayores desafíos actuales en la lucha contra la enfermedad.

Aunque la tuberculosis es conocida desde hace siglos y tiene cura, todavía se trata de la infección bacteriana que más muertes causa en el mundo. El tratamiento estándar exige al menos seis meses de uso diario de al menos cuatro antibióticos y puede extenderse hasta dos años cuando existe resistencia al esquema tradicional, lo que dificulta la adherencia y contribuye al abandono y a los fracasos terapéuticos.

“La enfermedad es curable, pero el tratamiento es largo y pesado. El paciente toma varios antibióticos todos los días y esto puede causar efectos secundarios, afectar los riñones y el hígado”, explica Fernando Rogério Pavan, director del estudio y coordinador del área de Investigación de Fármacos contra la Tuberculosis de la Red-TB.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que, sin tratamiento, la letalidad de la tuberculosis puede llegar al 50 %. Por otro lado, cuando el esquema se sigue correctamente, cerca del 85 % de los pacientes evolucionan hacia la curación. Sin embargo, el escenario epidemiológico brasileño refuerza la importancia de la búsqueda de nuevos fármacos contra la enfermedad: el Ministerio de Salud registró 84.308 nuevos casos de tuberculosis en 2024 y 6.025 muertes en 2023, la cifra más alta en más de dos décadas. Los datos son los más recientes y fueron divulgados en 2025.

Incluso con tratamiento gratuito y disponible en el SUS (sigla de “Sistema Único de Saúde”, nombre de la red nacional de salud pública de Brasil), el investigador explica que la adherencia correcta es especialmente desafiante en poblaciones más vulnerables, como personas en situación de calle o con dependencia del alcohol. “Hay pacientes que interrumpen el uso de los antibióticos a mitad del ciclo, lo que conduce a la resistencia bacteriana. Con ello, muchos pacientes llegan a no tener más opciones terapéuticas, pues la bacteria resiste a todo lo que está disponible. Y esa persona puede transmitir esa cepa resistente a otra, creando un ciclo aún más peligroso”, subraya Pavan.

Idea del estudio

El grupo liderado por Pavan estudia posibles acciones de moléculas contra la tuberculosis desde hace cerca de 20 años. Esta vez, en el doctorado de la investigadora Fernanda Manaia Demarqui, la idea fue investigar la sustancia ferroína –nombre científico [Fe(phen)₃]²⁺–, conocida como FEP, un compuesto muy antiguo (existe desde la década de 1950) y tradicionalmente utilizado en síntesis químicas.

La propuesta partió del reposicionamiento de fármacos, es decir, probar sustancias ya conocidas para nuevos usos terapéuticos. “No inventamos una molécula nueva. Tomamos una sustancia antigua, barata, soluble en agua y la probamos para tuberculosis. Cuando vimos actividad antimicrobiana, pensamos: esto puede convertirse en una tesis”, cuenta el investigador.

En las pruebas de laboratorio, la FEP mostró una fuerte acción contra el bacilo de la tuberculosis, incluso potenciando la acción de la rifampicina y la pretomanida, dos medicamentos utilizados en el tratamiento de la enfermedad. Además, el grupo logró descubrir el mecanismo de acción de la sustancia.

Según Pavan, microscopías y secuenciación genómica mostraron daños importantes en la pared celular de la bacteria, lo que sugiere una acción similar a la de las penicilinas. “Descubrimos que actúa inhibiendo la síntesis de la pared celular. La microscopía muestra la morfología de la bacteria completamente alterada y mutaciones en su genoma corresponden a proteínas de la pared celular”, explica Pavan.

Al tratarse de una sustancia “inestable” y que podría degradarse aún en el estómago, los investigadores encapsularon el compuesto en nanopartículas lipídicas (NLS@FEP), que funcionan como un “envase” de liberación controlada. De este modo, lograron mejorar su estabilidad y su tiempo de acción en el organismo. “Esta cápsula protege la sustancia y permite que la liberación sea gradual, manteniendo el compuesto activo durante más tiempo. Es una formulación simple, hecha con colesterol y fosfatidilcolina, de bajo costo y fácil producción”, afirma el investigador.

El siguiente paso fue probar el compuesto en animales. Estos fueron divididos en grupos de siete ratones infectados con Mycobacterium tuberculosis: la mitad fue tratada de manera convencional y la otra mitad recibió el compuesto. Tras 30 días, el grupo observó la eliminación completa de la infección pulmonar tanto con la FEP libre como con la encapsulada. El desempeño superó al de la isoniazida, uno de los antibióticos estándar del SUS.

“El resultado nos sorprendió muy positivamente porque esperábamos ver alguna reducción de la carga bacteriana. Pero las pruebas mostraron que el compuesto eliminó todo. No encontramos ningún bacilo en el pulmón. En el grupo tratado con el antibiótico convencional hubo reducción de la carga de bacilos, como era esperado”, relata.

A pesar de los resultados alentadores, aún no es posible hablar de aplicación clínica. Será necesario realizar estudios de toxicidad, farmacocinética y ensayos más robustos, incluidos modelos de tuberculosis resistente y casos de infección crónica. Sin embargo, Pavan destaca que el hecho de que el compuesto no tenga patente puede facilitar su avance futuro hacia el desarrollo industrial. “Esto puede interesar especialmente al sector público. Si funciona, será posible transformar la sustancia en medicamento sin grandes costos.”

Si nuevos estudios confirman la eficacia y la seguridad en humanos, la expectativa de Pavan es que el compuesto abra camino a tratamientos más cortos, con menos efectos adversos y mayor adherencia, reduciendo el riesgo de resistencia y el impacto de la enfermedad en el país. “Lo principal ya lo sabemos: funciona. Ahora necesitamos ajustar la dosis, el tiempo de uso, repetir las pruebas y avanzar. Pero ver eliminación total en un modelo animal nos da esperanza”, concluye.

El artículo “[Fe(phen)₃]²⁺ and [Fe(phen)₃]²⁺-loaded nanostructured lipid system: in silico, in vitro, and in vivo efficacy against Mycobacterium tuberculosis” puede leerse en: pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.5c08350.