El cólera es una enfermedad devastadora para millones de personas en todo el mundo, principalmente en países en desarrollo, y el tipo dominante de cólera hoy en día es naturalmente resistente a un tipo de antibiótico que generalmente se usa como tratamiento de último recurso.
Los investigadores de la Universidad de Georgia ahora han demostrado que la enzima que forma la familia El Tor V. cholerae resistente a esos antibióticos tiene un mecanismo de acción diferente de cualquier proteína comparable observada en bacterias hasta ahora. Comprender ese mecanismo equipa mejor a los investigadores para superar el desafío que presenta en un mundo con una resistencia a los antibióticos cada vez mayor. Los resultados de esta investigación se publican enel 22 de diciembre de la Revista de Química Biológica .
Los péptidos antimicrobianos catiónicos, o CAMP, son producidos naturalmente por las bacterias y por los sistemas inmunes innatos de los animales y también se sintetizan para su uso como medicamentos de última línea. Las cepas de cólera logran resistencia a los CAMP al disimular químicamente la pared celular de la bacteria, evitando que los CAMPse unen, rompen la pared y matan la bacteria. El equipo de investigación de M. Stephen Trent en Georgia había demostrado previamente que un grupo de tres proteínas realizaba esta modificación y aclaraba las funciones de dos de las proteínas. El equipo informó el papel de la tercera proteína- la pieza que falta para entender la resistencia CAMP - en el nuevo artículo.
El ex estudiante de posgrado Jeremy Henderson dirigió un proyecto de investigación que mostró que esta enzima, AlmG, une la glicina, el más pequeño de los aminoácidos, al lípido A, uno de los componentes de la membrana externa de la célula bacteriana. Esta modificación cambia lacarga de las moléculas de lípido A, evitando que los CAMP se unan.
La modificación del lípido A es un mecanismo de defensa observado en otras bacterias, pero la caracterización bioquímica detallada de AlmG mostró que la forma en que ocurrió este proceso en el cólera fue única.
"Se hizo evidente en el transcurso de nuestro trabajo que la forma en que [esta enzima] mejora la funcionalidad del escudo es bastante diferente de lo que cabría esperar en función de lo que sabemos sobre los grupos de enzimas que se parecen", dijo Henderson.
AlmG está estructurado de manera diferente a otras enzimas modificadoras de lípidos A, con un sitio activo diferente responsable de llevar a cabo la modificación. Además, AlmG puede agregar una o dos glicinas a la misma molécula de lípido A, que tampoco se ha observadoen otras bacterias ". Simplemente abre la puerta para que esto funcione con un mecanismo completamente diferente al que se describe en la literatura para proteínas relacionadas", dijo Henderson.
Los genes que codifican los determinantes de la resistencia a los antibióticos pueden propagarse entre diferentes especies de bacterias, por lo que el mecanismo único de resistencia a los medicamentos CAMP en V. cholerae es una preocupación potencial si salta a bacterias que ya son resistentes a los medicamentos de primera línea. "El nivel de protección conferido por esta modificación particular en Vibrio cholerae lo coloca en una liga propia", dijo Henderson.
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Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Bioquímica y Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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