Los investigadores han descubierto cómo las bacterias Gram-negativas, que causan neumonía resistente a los medicamentos, infecciones del torrente sanguíneo e infecciones del sitio quirúrgico en pacientes hospitalizados, terminan de construir un componente crucial de su membrana externa que protege a estos patógenos de los ataques del sistema inmunitario.y antibióticos Los nuevos hallazgos podrían acelerar el desarrollo de nuevos medicamentos para contrarrestar estas bacterias potencialmente mortales, la fuente de innumerables infecciones en los entornos de atención médica en todo el mundo.
El estudio fue publicado en línea el 6 de abril en Naturaleza.
"Anteriormente, sabíamos que las bacterias Gram-negativas construyen su membrana externa con dos componentes principales no proteicos, lípidos y azúcares, que juntos forman una barrera impermeable. El eslabón perdido era cómo se une este componente de lipopolisacárido",dice Filippo Mancia, PhD, co-líder del estudio y profesor de fisiología y biofísica celular en el Colegio de Médicos y Cirujanos Vagelos de la Universidad de Columbia.
Usando microscopía crioelectrónica de partícula única de última generación, Mancia y sus colegas pudieron determinar las estructuras de la enzima que une los lípidos y los azúcares llamada ligasa de antígeno O, en dos configuraciones funcionales diferentes. Luego,combinando experimentos genéticos, bioquímicos y de dinámica molecular, el equipo aprendió cómo la enzima posiciona los lípidos y los azúcares para que puedan combinarse para formar la membrana protectora.
El componente lipopolisacárido de la membrana externa es fundamental para la supervivencia de las bacterias Gram-negativas. "Si pudiera bloquear su ensamblaje, haría que las bacterias fueran más sensibles a los antibióticos y más vulnerables al sistema inmunitario", dice Mancia.
La construcción de esta membrana es un proceso continuo, que comienza cuando las bacterias Gram-negativas se forman por primera vez y continúa a medida que la membrana se degrada naturalmente y requiere reparación. "Esto significa que tendríamos muchas oportunidades para romper la membrana, no solo en una etapadel ciclo de vida de la bacteria", dice Mancia.
Después de revelar la estructura de la enzima que realiza el último y crítico paso en el ensamblaje de las barreras de lipopolisacáridos en bacterias resistentes a los medicamentos, los investigadores pueden comenzar a diseñar medicamentos personalizados que inhiban la biosíntesis de esta membrana protectora.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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