En un estudio de prueba de concepto, los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han identificado nuevos compuestos que pueden ser eficaces para contener la virulencia, o la capacidad de producir enfermedades, de Listeria, una bacteria conocida que puede causar gravesintoxicación alimentaria e incluso la muerte.
La listeria es una bacteria que se encuentra con mayor frecuencia en el suelo. Los seres humanos entran en contacto con la listeria a través de carne o productos lácteos contaminados y pueden contraer listeriosis, que puede provocar una enfermedad grave o la muerte, especialmente en poblaciones muy jóvenes, de edad avanzada o inmunodeprimidas.
Denis Fourches, profesor asistente de química computacional, investigadora postdoctoral Melaine Kuenemann y Paul Orndorff, profesor emérito de microbiología, sabían que la inhibición de una enzima particular de Listeria, conocida como glucosa-1-fosfato uridililtransferasa GalU, conducía a resultados dramáticosmodificaciones de la superficie de la célula bacteriana. Estas modificaciones químicas, a su vez, hicieron que la Listeria fuera mucho menos virulenta, en otras palabras, menos capaz de causar enfermedades.
Los investigadores centraron su atención en identificar compuestos potenciales que podrían inhibir la función de GalU. Utilizando computadoras y métodos quiminformáticos, caracterizaron, analizaron y seleccionaron virtualmente más de 88,000 compuestos con el potencial de inhibir GalU. Los modelos informáticos encontraron 37 compuestos lo suficientemente prometedorespara ser probado in vitro. De los 37, tres se consideraron lo suficientemente efectivos como para justificar estudios adicionales, aunque muchos de los otros compuestos menos activos proporcionaron información clave sobre cómo sus estructuras químicas se relacionan con su actividad para inhibir la función de la enzima.
"Podemos derivar varias relaciones predictivas estructura-actividad basadas en esos 37 compuestos y estas relaciones nos ayudarán a diseñar compuestos inhibidores de GalU aún más efectivos", dice Fourches. "Planeamos usar nuestras computadoras para generar virtualmente miles de nuevos análogos,cribarlos virtualmente y seleccionar otro lote de hasta 50 moléculas para probarlas experimentalmente en el futuro. Esta es una verdadera investigación en la interfaz de disciplinas ".
Curiosamente, la inhibición de GalU también sirvió para hacer que la Listeria sea más vulnerable a la cefotaxima, un antibiótico al que las bacterias son naturalmente resistentes.
"Si bien nuestro objetivo final es alejarnos por completo de los antibióticos, a corto plazo la susceptibilidad a los antibióticos abre la posibilidad de terapias combinatorias que podrían incluir un inhibidor de GalU y un antibiótico conocido como la cefotaxima", dice Orndorff.Creemos que si el inhibidor de GalU es lo suficientemente eficaz, el huésped humano o animal debería poder eliminar la población de listeria sin antibióticos. Para los agricultores que trabajan en granjas libres de antibióticos, esta podría ser una solución maravillosa ".
"Este estudio de prueba de concepto muestra que en realidad se pueden desarrollar pequeñas moléculas para detener la actividad de una enzima bacteriana específica, lo que lleva a la supresión de la virulencia", dice Fourches. "Esta es claramente una nueva vía para combatir las drogas-bacterias resistentes. "
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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