Una nueva investigación encuentra que un antibiótico derivado de un insecto puede destruir la membrana protectora de algunas de las bacterias resistentes a los medicamentos más prevalentes. Esto podría allanar el camino para una nueva clase de antibióticos que podrían ayudar a enfrentar la actual crisis de resistencia a los medicamentos.

Un antibiótico natural puede combatir la E. coli
Un antibiótico natural puede combatir la E. coli

La resistencia a los antibióticos causa millones de enfermedades y muertes cada año.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) encuestó a medio millón de personas y descubrió que las cinco bacterias resistentes a los medicamentos más comunes son:

  • Escherichia coli
  • Klebsiella pneumoniae
  • Staphylococcus aureus
  • steotococos neumonia
  • Salmonela

Con la excepción de S. pneumoniae, todas las anteriores son bacterias gramnegativas. El nombre proviene de Hans Christian Gram, un médico que desarrolló la prueba de Gram. Esta es una prueba de tinción química que divide las bacterias en Gram-positivas y Gram-negativas.

Encontrar nuevas formas de destruir las bacterias gramnegativas es un desafío importante, con algunas implicaciones importantes para la creciente crisis de salud pública que es la resistencia a los antimicrobianos.

Una nueva investigación puede haber encontrado una manera de penetrar las defensas de estas bacterias. Científicos de la Universidad de Zurich (UZH) en Suiza descubrieron que la tanatina, un antibiótico natural producido por un insecto llamado insecto soldado, puede atacar las membranas externas de las bacterias Gram-negativas.

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John A. Robinson, del Departamento de Química de UZH, es el autor correspondiente y último del nuevo artículo, que se publicó recientemente en la revista Science Advances.

Detener los mecanismos de autodefensa de las bacterias

Robinson explica la motivación para el estudio reciente y dijo: “A pesar de los grandes esfuerzos de los investigadores académicos y las compañías farmacéuticas, ha resultado muy difícil identificar nuevos objetivos bacterianos efectivos para el descubrimiento de antibióticos”.

“Uno de los principales desafíos es identificar nuevos mecanismos de acción de antibióticos contra bacterias gramnegativas peligrosas”.

Como Robinson y sus colegas explican en su artículo, una membrana externa asimétrica protege las bacterias Gram-negativas. Esta doble capa está formada por moléculas de lipopolisacárido (LPS) en el exterior y glicerofosfolípidos de membrana en la capa interna.

Los investigadores utilizaron un modelo de E. coli y estudios de unión in vitro para determinar si el antibiótico tanatina puede unirse a ciertas proteínas llamadas “proteínas Lpt”, que crean un puente desde la membrana interna a la membrana externa de la doble capa que protege a Gram bacterias negativas.

Este puente se usa luego para transportar moléculas de LPS al lado externo de la membrana, creando una barrera defensiva.

Los análisis de laboratorio encontraron que la tanatina bloquea las interacciones entre las proteínas que se requieren para formar el puente. Esto significa que las moléculas de LPS no pueden alcanzar su destino, evitando que se forme la membrana externa asimétrica protectora completa. Sin sus defensas, la bacteria sucumbe al antibiótico.

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“Estos resultados”, dicen los autores, “resaltan un nuevo paradigma para una acción antibiótica, que apunta a una red dinámica de interacciones proteína-proteína requerida para el ensamblaje del complejo Lpt en E. coli”.

“Los resultados también identifican un péptido de origen natural como un punto de partida para el desarrollo de posibles candidatos clínicos que atacan patógenos bacterianos gramnegativos peligrosos”, agregaron.

Robinson comenta los resultados y dice: “Este hallazgo nos muestra una manera de desarrollar sustancias que inhiben específicamente las interacciones proteína-proteína en las células bacterianas”.

“Este es un mecanismo de acción sin precedentes para un antibiótico e inmediatamente sugiere formas de desarrollar nuevas moléculas como antibióticos dirigidos a patógenos peligrosos”.

John A. Robinson


Referencias
  1. Bacterias Gram-negativo https://www.niaid.nih.gov/research/gram-negative-bacteria
  2. Thanatin se dirige al complejo proteico intermembrana requerido para el transporte de lipopolisacáridos en Escherichia coli http://advances.sciencemag.org/content/4/11/eaau2634

Dra. Lizbeth
Dra. Lizbeth Blair está graduada de medicina, anestesióloga, formado en la Universidad de la Facultad de Medicina de Filipinas. Ella también tiene una licenciatura en Zoología y una Licenciatura en Enfermería. Ella sirvió varios años en un hospital del gobierno como el Oficial de Capacitación del Programa de Residencia en Anestesiología y pasó años en la práctica privada en esta especialidad.Se formó en la investigación de ensayos clínicos en el Centro de Ensayos Clínicos en California.Ella es una investigadora y escritora de contenido con experiencia que le encanta escribir artículos médicos y de salud, reseñas de revistas, libros electrónicos y más.

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