Un antibiótico llamado tanatina ataca la forma en que se construye la membrana externa de las bacterias gramnegativas. Investigadores de la Universidad de Zúrich han descubierto que esto sucede a través de un mecanismo previamente desconocido. La tanatina, producida naturalmente por el insecto soldado con espinas, puedepor lo tanto, se utilizará para desarrollar nuevas clases de antibióticos.
La aparición mundial de bacterias resistentes a múltiples fármacos representa una amenaza creciente para la salud y la medicina humanas. "A pesar de los enormes esfuerzos de los investigadores académicos y las empresas farmacéuticas, ha resultado muy difícil identificar nuevos objetivos bacterianos eficaces para el descubrimiento de antibióticos", diceJohn A. Robinson del Departamento de Química de la UZH. "Uno de los mayores desafíos es identificar nuevos mecanismos de acción antibiótica contra bacterias Gram negativas peligrosas". Este grupo de bacterias incluye una serie de patógenos peligrosos, como Pseudomonas aeruginosa , que causa infecciones pulmonares potencialmente mortales y cepas patógenas de Escherichia coli.
Eliminación del escudo protector exterior
Un equipo interdisciplinario de químicos y biólogos de UZH y ETH Zurich ha descubierto cómo la tanatina, un antibiótico producido naturalmente por el insecto soldado Podisus maculiventris, ataca a las bacterias gramnegativas. El antibiótico del insecto previene la membrana externa de las bacteriasde la formación - un mecanismo sin precedentes en un antibiótico. Todas las bacterias Gram-negativas tienen una membrana celular doble, con la membrana externa asumiendo una función defensiva importante y ayudando a las bacterias a bloquear la entrada de moléculas potencialmente tóxicas en la célula.de esta membrana está formada por una capa protectora de sustancias complejas similares a las grasas llamadas lipopolisacáridos LPS, sin las cuales las bacterias no podrían sobrevivir.
Centrándose en las interacciones proteína-proteína
Utilizando métodos de vanguardia, los investigadores de Zurich lograron demostrar que la tanatina altera el transporte de moléculas de LPS a la membrana externa. La vía de transporte consiste en una superestructura de siete proteínas diferentes que se ensamblan para formar un puentedesde la membrana interna a través del espacio periplásmico hasta la membrana externa. Las moléculas de LPS cruzan este puente hasta la superficie de la célula, donde forman parte de la estructura de la membrana externa. La tanatina puede bloquear las interacciones proteína-proteína necesarias para formarComo resultado, se impide que las moléculas de LPS lleguen a su destino y se inhibe la biogénesis de toda la membrana externa, lo que es fatal para las bacterias.
Nuevos candidatos clínicos potenciales
"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", explica Robinson. "Este hallazgo nos muestra una forma de desarrollar sustancias que inhiben específicamente las interacciones proteína-proteína en bacteriascélulas."
Este nuevo mecanismo ya está siendo utilizado por un socio de la industria, Polyphor AG en Allschwil, cerca de Basilea, para desarrollar nuevos candidatos clínicos potenciales. La compañía tiene un historial probado de éxito en esta área y recientemente también ha desarrollado el antibiótico murepavadinen cooperación con UZH. Murepavadin se encuentra actualmente en pruebas clínicas de fase III en pacientes con infecciones pulmonares potencialmente mortales causadas por Pseudomonas aeruginosa. "Otro nuevo antibiótico dirigido a otros patógenos gramnegativos sería una adición muy bienvenida a los nuevos medicamentos que se necesitan con urgencia para una eficacia eficazterapia antibacteriana ", dice Robinson.
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Materiales proporcionado por Universidad de Zurich . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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