Nuevo antibiótico encontrado en marihuana común
Las plantas silvestres podrían ser un tesoro de nuevos antibióticos para abordar el problema mundial de la resistencia a los antimicrobianos.
Investigadores en Suiza hicieron esta sugerencia después de descubrir un compuesto con un nuevo tipo de actividad antibiótica en la hoja del thale berro, una maleza común.
Muchos de los antibióticos actuales provienen de compuestos naturales elaborados por bacterias que viven en el suelo. Las bacterias las producen para defenderse de otros microorganismos.
Pero el nuevo estudio, ahora publicado en la revista Microbiología de la naturaleza - sugiere que las plantas silvestres también podrían ser una rica fuente de antibióticos.
Las partes de las plantas que viven por encima del suelo se conocen colectivamente como filosfera. El estudio se centra en un “ecosistema” particular de la filosfera, a saber, la superficie de la hoja de una maleza común.
Debido a que este ecosistema carece de nutrientes, existe una "intensa presión competitiva" entre los muchos microorganismos que lo habitan, dice la coautora principal del estudio Julia Vorholt, profesora del Instituto de Microbiología de ETH Zurich en Suiza.
“Como resultado”, explica, “las bacterias producen una diversidad de sustancias que les permiten defender su hábitat”.
Resistencia a los antimicrobianos: una amenaza mundial
Los antimicrobianos son medicamentos diseñados para matar o detener el crecimiento de microorganismos como virus, hongos, bacterias, levaduras y gusanos parásitos. Los antibióticos son antimicrobianos que se dirigen a las bacterias, pero el término a menudo se usa indistintamente con antimicrobianos.
La resistencia a los antimicrobianos se desarrolla cuando los microorganismos cambian en respuesta a los fármacos antimicrobianos y finalmente dejan de sucumbir a ellos. Esto dificulta el tratamiento de las infecciones que causan.
Nuestra capacidad para curar incluso las infecciones más comunes se ve cada vez más socavada por la creciente difusión de nuevos mecanismos de resistencia a los antimicrobianos. Esto conduce a una recuperación más prolongada de la enfermedad, mayor discapacidad y muerte.
Un área de especial preocupación, por ejemplo, es el tratamiento de la tuberculosis (TB). La forma extensamente resistente a los medicamentos de la enfermedad infecciosa se ha encontrado ahora en 105 países y es resistente a "al menos" cuatro medicamentos antituberculosos principales.
Pequeña planta con gran potencial
La profesora Vorholt y sus colegas investigaron más de 200 especies de bacterias que viven en las hojas de Arabidopsis thaliana, una pequeña planta silvestre con los nombres comunes de thale berro y berro de oreja de ratón.
Arabidopsis es ampliamente utilizado como organismo modelo por científicos interesados en la biología y genética de las plantas con flores. Esto ha llevado a una gran biblioteca de información genética que incluye genomas decodificados de las bacterias que colonizan las superficies de las hojas de la planta.
Hasta ahora, nadie había analizado estos datos con miras a descubrir "productos naturales no caracterizados" en la filosfera de la planta.
"Aplicamos técnicas bioinformáticas", dice el profesor Vorholt, "para investigar grupos de genes que pueden controlar la producción de sustancias y, por lo tanto, podrían tener un efecto sobre otras bacterias".
Después de realizar varias pruebas, el equipo encontró 725 interacciones moleculares entre diferentes cepas de bacterias. Las interacciones fueron de bacterias que se dirigían entre sí y, en algunos casos, resultaron en la prevención de su crecimiento.
En esta etapa, sin embargo, no estaba claro si los compuestos involucrados en las interacciones eran exclusivos de este hábitat o no. Además, ¿poseían características antibióticas completamente nuevas?
Encontrar sustancias con mecanismos antimicrobianos previamente desconocidos es un objetivo importante en la lucha contra la resistencia a los antimicrobianos.
Antibiótico con "estructura sin precedentes"
Entonces, en la siguiente etapa del estudio, los investigadores examinaron la composición química de las sustancias que encontraron. Se centraron en una cepa de bacterias "particularmente productiva" llamada Brevibacillus sp. Hoja182.
Un análisis de los compuestos y "grupos de genes" de la cepa reveló una serie de compuestos con poderes antibióticos. Uno en particular, al que llamaron macrobrevin, tenía "una estructura de producto natural sin precedentes".
“Ahora necesitamos aclarar si la macrobrevina y otras sustancias recién descubiertas también son efectivas contra las bacterias que causan enfermedades en los humanos”, dice el coautor principal del estudio, Jörn Piel, quien también es profesor en el Instituto de Microbiología de ETH Zurich.
Agrega que él y el resto del equipo están emocionados por el hecho de que podría haber muchos más antibióticos naturales esperando ser encontrados en la "filosfera relativamente inexplorada".
"Nuestros hallazgos confirman que vale la pena expandir la búsqueda de antibióticos en la naturaleza".
Prof. Jörn Piel
