Nueva molécula capaz de eliminar las bacterias más resistentes

La resistencia a los antibióticos (o resistencia a los antibióticos) es un fenómeno natural: al igual que los virus, las bacterias evolucionan y mutan espontáneamente para adaptarse mejor a su entorno. Desafortunadamente, sin embargo, este fenómeno se ha acelerado por el abuso de antibióticos, porque en respuesta a estos medicamentos, las bacterias evolucionan para volverse más resistentes. Consecuencias: Las enfermedades infecciosas comunes se vuelven más difíciles de tratar y las hospitalizaciones se prolongan, porque los antibióticos actuales ya no son efectivos. Un grupo de investigadores estadounidenses propone un nuevo antibiótico, que es capaz de combatir las bacterias más resistentes, en particular, las bacterias Gram-negativas.

Bacterias con dos líneas de defensa

En las últimas dos décadas han surgido nuevas clases de antibióticos para infecciones causadas por patógenos Gram-positivos. Otros, que atacan objetivos biológicos hasta ahora sin explotar, se están sometiendo a ensayos clínicos. Por el contrario, no se ha aprobado previamente una nueva clase de antibióticos destinados a tratar bacterias Gram-negativas. Administración de Alimentos y Medicamentos Hace más de 50 años, dicen los investigadores en la revista Ciencias centrales de la ACS. Sin embargo, algunos estudios muestran que el 75% de las muertes por patógenos resistentes a los medicamentos ahora son causadas por bacterias Gram-negativas.

Las bacterias gramnegativas se encuentran entre los patógenos más difíciles de eliminar. Son la causa de infecciones del tracto urinario, los pulmones o el sistema circulatorio. Su pared es una membrana binaria: consta de una fuerte membrana externa (que las bacterias Gram-positivas no tienen), un periplasma y una membrana plasmática. Es esta membrana externa la que les otorga una resistencia extrema, protegiéndolas de factores externos nocivos, como los antibióticos.

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Las bacterias también pueden resistir los antibióticos gracias a los transportadores de membrana llamados «bombas de expulsión», proteínas utilizadas como mecanismo para extruir compuestos que se consideran tóxicos. Estos dos mecanismos de protección, trabajando juntos, han demostrado ser particularmente efectivos y evitan que muchos antibióticos candidatos alcancen su objetivo.

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Eficaz contra más de 200 colonias bacterianas

Sin embargo, los investigadores han identificado una molécula capaz de eludir todos estos mecanismos de defensa. No solo logra alcanzar su objetivo al cruzar la membrana externa y evitar las bombas de expulsión, sino que tiene un rango de actividad relativamente estrecho, lo que significa que no afecta mucho a las bacterias saludables, a diferencia de muchos antibióticos actuales.

El inhibidor de la enzima FabI Debio-1452 es muy eficaz contra Staphylococcus aureus (grampositivo); Debio-1452-NH3 retiene esta potencia y gana una actividad modesta contra muchas bacterias Gram-negativas. Fabimicina, que se deriva de Debio-1452-NH3, es más eficaz. Créditos: Parker et al., ACS Cent. Ciencia, (2022)

su nombre ? fabimicina; El equipo comenzó identificando un conjunto de criterios físicos y químicos que debe cumplir un antibiótico potencial para atravesar las membranas de las bacterias Gram-negativas. Este trabajo preliminar también permitió identificar un objetivo particularmente prometedor: la enzima FabI, que es esencial para la biosíntesis bacteriana de ácidos grasos. A partir del antibiótico conocido por su eficacia contra las bacterias Gram-positivas, Debio-1452, han sintetizado, mediante diversas modificaciones estructurales, un inhibidor de FabI capaz de penetrar las defensas de las cepas Gram-negativas.

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» El compuesto obtenido, llamado fabimicina, muestra una actividad impresionante contra más de 200 aislados clínicos de Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Acinetobacter baumannii, y no mata las bacterias comensales. Los investigadores anotaron que, en las pruebas en ratones, la fapicina redujo la cantidad de bacterias dañinas en ratones con neumonía o infecciones del tracto urinario, reduciéndolas a un nivel más bajo que antes de la infección.

negocio altamente dirigido

Fabimicina ha demostrado eficacia en varios modelos de infección en ratones, incluido el modelo murino de infección aguda del tracto urinario, modelos de neumonía aguda y varios modelos de neutrófilos de infección de tejidos blandos con bacterias Gram-positivas. negativo, según el informe del equipo.

Sensibilidad de aislados clínicos (especies Gram negativas y S. aureus) a fabimicina, Debio-1452-NH3 y Debio-1452. Créditos: Parker et al., ACS Cent. Ciencia, (2022)

» La naturaleza del objetivo FabI es que su inhibición no será fatal para todas las bacterias, ya que muchas bacterias tienen enzimas redundantes o pueden compensar absorbiendo ácidos grasos exógenos. El hecho de que este tratamiento no afecte a otros tipos de bacterias inofensivas es una gran mejora con respecto a muchos antibióticos existentes, que atacan indiscriminadamente a muchas bacterias, incluidos los tipos beneficiosos de la microbiota intestinal, lo que puede provocar efectos secundarios no deseados, subrayan los investigadores.

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Entonces, la fabimicina podría algún día ayudar a combatir algunas de las infecciones humanas más graves. Y esta es una buena noticia, porque la necesidad de medicamentos ahora es urgente. Un estudio publicado el año pasado en Revista de resistencia global a los antimicrobianosrealizado en un grupo de casi 800 pacientes con infecciones bacterianas Gram-negativas, reveló que esta infección tiene un mal pronóstico a largo plazo: ¡el 36,2% de los pacientes murió un año después de la infección!

Sin duda, serán necesarios algunos años de investigación y ensayos clínicos antes de que esta molécula pueda venderse como medicamento, pero » La eficacia de la fabimicina, junto con la bajísima frecuencia de resistencias y la aparente ausencia de resistencias preexistentes, es prometedora para su aplicación. ‘”, concluyen los investigadores.

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