El antibiótico natural quita a las bacterias de sus defensas
Una nueva investigación encuentra que un antibiótico derivado de insectos 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 podría ayudar a abordar la actual crisis de resistencia a los medicamentos.
En los Estados Unidos, la resistencia a los antibióticos causa más de 2 millones de enfermedades y 23,000 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 y S. aureus, todas las anteriores son bacterias Gram-negativas. 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 gran desafío, con algunas implicaciones importantes para la creciente crisis de salud pública que es la resistencia a los antimicrobianos.
Es posible que una nueva investigación haya encontrado una forma de penetrar las defensas de estas bacterias. Científicos de la Universidad de Zurich (UZH) en Suiza encontraron que la tanatina, un antibiótico natural producido por un insecto llamado chinche soldado espinosa, puede atacar las membranas externas de las bacterias Gram-negativas.
John A. Robinson, del Departamento de Química de la UZH, es el autor correspondiente y último del nuevo artículo, que fue publicado recientemente en la revista. Avances científicos.
Detener los mecanismos de autodefensa de las bacterias
Robinson explica la motivación del estudio reciente, diciendo: "A pesar de los enormes 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 antibiótica contra bacterias Gram negativas peligrosas".
Como explican Robinson y sus colegas en su artículo, una membrana externa asimétrica protege a las bacterias Gram-negativas. Esta doble capa está formada por moléculas de lipopolisacárido (LPS) en el exterior y glicerofosfolípidos de membrana en la capa interior.
Los investigadores utilizaron un modelo de E. coli y estudios de unión in vitro para probar 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 las bacterias Gram-negativas.
Este puente se usa luego para transportar moléculas de LPS al lado exterior 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 llegar a su destino, lo que evita que se forme toda la membrana exterior asimétrica protectora. Sin sus defensas, la bacteria sucumbe al antibiótico.
“Estos resultados”, dicen los autores, “destacan un nuevo paradigma para la acción de un antibiótico, dirigido a una red dinámica de interacciones proteína-proteína necesarias para el ensamblaje del complejo Lpt en E. coli.”
“Los resultados también identifican un péptido natural como punto de partida para el desarrollo de posibles candidatos clínicos que se dirigen a patógenos bacterianos Gram-negativos peligrosos”, añaden.
Robinson comenta sobre los resultados, diciendo: "Este hallazgo nos muestra una forma 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
