Los investigadores de la Universidad de Osaka han hecho el sorprendente descubrimiento de que las bacterias resistentes a múltiples fármacos pueden haber existido por más tiempo de lo que pensábamos.
En hallazgos publicados este mes en Biología de las comunicaciones , los investigadores investigaron las relaciones evolutivas entre cientos de bombas de eflujo de tipo RND, proteínas especializadas que bombean múltiples tipos diferentes de antibióticos fuera de una célula bacteriana, haciéndola resistente a múltiples fármacos.
"Curiosamente, encontramos que la bomba de eflujo RND AcrB de H. influenzae era relativamente antiguo pero exportó los mismos antibióticos que su contraparte más evolucionada Escherichia coli ", explica el autor principal del estudio Martijn Zwama." Lo que no pudo hacer bien fue exportar sales biliares, que no son algo que H. influenzae se encuentra en su hábitat normal pero son componentes comunes del intestino, donde E. coli reside ".
Si bien esto señaló la evolución de las bombas en sus entornos naturales, también sugirió que el reconocimiento de múltiples fármacos es un rasgo antiguo. Esta es una distinción importante porque la mayoría de las bacterias adquieren genes de resistencia o mutaciones frente a la presión selectiva del medio ambiente.
Pero mientras AcrB protege H. influenzae de varias clases diferentes de antibióticos, el patógeno sigue siendo susceptible a las \ beta - lactamas y a la novobiocina, algo que los investigadores no habían podido explicar previamente.
"Las membranas bacterianas contienen canales que permiten la entrada selectiva de diferentes sustratos a la célula", dice el coautor Akihito Yamaguchi. "Encontramos eso en H. influenzae , uno de estos canales, OmpP2, tenía una fuga leve. Esto significaba que algunos de los medicamentos más pequeños que AcrB bombeaba de la célula podían filtrarse de regreso al interior, donde fueron a matar a la bacteria ".
Las bacterias resistentes a múltiples fármacos tienen efectos devastadores, y a menudo letales, en pacientes infectados. Y con las nuevas cepas que emergen constantemente, estos súper patógenos son posiblemente la mayor amenaza para la salud humana en la actualidad. Por lo tanto, se han desarrollado medicamentos dirigidos a las bombas de eflujo.Sin embargo, los investigadores encontraron que estos medicamentos no tuvieron ningún efecto sobre H. influenzae .
"Los inhibidores de la bomba de eflujo se unen a un bolsillo rico en fenilalanina en AcrB. Desafortunadamente, estos medicamentos fueron diseñados para apuntar a las proteínas más evolucionadas en especies como E. coli , "explica el autor del estudio correspondiente Profesor Kunihiko Nishino." Porque H. influenzae AcrB es más antiguo, descubrimos que no contiene la misma configuración de bolsillo y, por lo tanto, no se ve afectado por los inhibidores de la bomba de eflujo ".
El descubrimiento de estas diferencias evolutivas ha demostrado que un enfoque de "talla única" no es adecuado para abordar las bombas de eflujo de tipo RND. Esta investigación proporciona una imagen más precisa de la evolución y el mecanismo de los sistemas de eflujo de múltiples fármacos, lo que ayudará al desarrollode nuevos antibióticos para atacar de manera más efectiva a patógenos resistentes a múltiples fármacos específicos.
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Materiales proporcionados por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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