Los científicos han revelado una forma de erradicar los gusanos parásitos impidiendo que utilicen vías de metabolismo alternativas proporcionadas por las bacterias que viven en ellos, según los nuevos hallazgos publicados hoy en eLife .
El estudio ha identificado tres fármacos potenciales que son activos contra el gusano parásito Brugia malayi B. malayi, una de las principales causas de discapacidad en el mundo en desarrollo.
Las últimas cifras de 2015 sugieren que se estima que 40 millones de personas en el mundo padecen filariasis linfática elefantiasis causada por gusanos como B. malayi, con aproximadamente mil millones de personas en riesgo. Los esfuerzos actuales de prevención y tratamiento se basan en una pequeña selección demedicamentos, pero tienen una efectividad limitada y deben tomarse durante 15 años, y existe una amenaza emergente de resistencia a los medicamentos.
"Una estrategia alternativa para prevenir la filariasis linfática ha sido el uso de antibióticos tradicionales para atacar las bacterias que viven dentro de la mayoría de los gusanos filariales", explica el autor principal David Curran, investigador asociado en el Hospital for Sick Children SickKids en Toronto, Canadá ".Estas bacterias, del género Wolbachia, son específicas de cada gusano y se sabe que son esenciales para que los gusanos sobrevivan y se reproduzcan ".
Si bien atacar la bacteria Wolbachia con antibióticos es una estrategia viable, Curran agrega que los tiempos de tratamiento prolongados y la inadecuación de estos antibióticos para las mujeres embarazadas y los niños impiden su uso generalizado, y sigue existiendo una necesidad urgente de identificar nuevos objetivos para los tratamientos.En este estudio, él y sus colegas analizaron apuntar tanto al gusano como a las bacterias al identificar los procesos biológicos esenciales proporcionados por las bacterias de las que depende el gusano.
Para hacer esto, construyeron un modelo de todas las vías metabólicas que tienen lugar en el gusano y sus bacterias residentes. Luego cambiaron sistemáticamente diferentes componentes del modelo, como los niveles de oxígeno, los niveles de glucosa y qué enzimas estaban activadas., para ver los efectos sobre el crecimiento del gusano. Su modelo final incluyó 1.266 reacciones metabólicas con 1.252 metabolitos y 1.011 enzimas vinculadas a 625 genes.
Para hacer frente a las diferentes condiciones de nutrientes, el gusano adaptó el uso de diferentes vías metabólicas, incluidas las proporcionadas por la bacteria Wolbachia, a lo largo de las diferentes etapas de su ciclo de vida. Para ver cuáles de las reacciones metabólicas eran críticas para la supervivencia yreproducción, el equipo eliminó algunas de las posibles vías del modelo. Identificaron 129 reacciones metabólicas que ralentizaron el crecimiento a menos del 50% del nivel inicial. De estas, 50 fueron procesos metabólicos proporcionados por la bacteria Wolbachia.
Habiendo identificado estas reacciones metabólicas esenciales, el equipo buscó fármacos que pudieran bloquear moléculas cruciales involucradas en la activación de estas reacciones, utilizando bases de datos de fármacos existentes y sus objetivos. Identificaron tres fármacos: fosmidomicina, un antibiótico y posible fármaco antipalúdico; MDL-29951, un tratamiento que se está probando para la epilepsia y la diabetes; y tenofovir, que está aprobado para el tratamiento de la hepatitis B y el VIH. Estos medicamentos redujeron el número de bacterias Wolbachia por gusano en un 53%, 24% y 30%, respectivamente.
"También encontramos que dos de los medicamentos, fosmidomicina y tenofovir, redujeron la capacidad reproductiva del gusano", explica la coautora principal Elodie Ghedin, anteriormente profesora de biología y profesora de epidemiología en la Universidad de Nueva York, y ahora investigadora principal de laInstitutos Nacionales de Salud, Maryland, EE. UU. "La fosmidomicina también pareció afectar el movimiento de los gusanos".
"Los tres medicamentos probados parecen actuar contra los gusanos B. malayi adultos al afectar el metabolismo de los mismos gusanos o de sus bacterias residentes", concluye el coautor principal John Parkinson, científico principal del programa de Medicina Molecular, SickKids, yProfesor Asociado, Bioquímica y Genética Molecular y Médica, Universidad de Toronto. "Esto valida nuestro modelo como una construcción realista de los procesos metabólicos en estos parásitos debilitantes, y sugiere que su uso puede producir más dianas terapéuticas con más investigación".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por eLife . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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