Iluminando la sabiduría tradicional con química y biofísica, un equipo de investigación del Instituto Politécnico de Worcester WPI y la Universidad de Massachusetts Dartmouth ha caracterizado el papel de los compuestos en el jugo de arándano que bloquean el primer paso crítico en las infecciones bacterianas. Los resultados abren un potencialnueva área de enfoque para el desarrollo de antibióticos.
El equipo de investigación, dirigido por Terri Camesano, PhD, profesor de ingeniería química y decano de estudios de posgrado en WPI, y Catherine Neto, PhD, profesora y directora de química y bioquímica en UMass Dartmouth, informan sus hallazgos en el documento "Atomicel fraccionamiento guiado por microscopía de fuerza revela la influencia de los fitoquímicos de arándano en la adhesión de Escherichia coli "publicado en la revista The Royal Society of Chemistry Comida y función .
"Con la aparición de nuevas superbacterias que son resistentes a los antibióticos actuales, nuestra esperanza es comprender mejor los mecanismos de la infección bacteriana para que podamos identificar posibles nuevos objetivos de medicamentos antibióticos", dijo Camesano.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades CDC de EE. UU., Al menos 2 millones de estadounidenses se infectan cada año con bacterias resistentes a los medicamentos, mientras que unos 23,000 mueren por esas infecciones. Para causar una infección, las bacterias primero deben adherirse a un huéspedy se acumulan en cantidades suficientes para formar una biopelícula.En el nuevo artículo, el equipo informa que los compuestos en el jugo de arándano llamado flavonoles redujeron en gran medida la capacidad de la bacteria E. coli para adherirse a una superficie varias cepas de E. coli son responsables de muchos tipos de infecciones, incluidas las del tracto urinario.
El trabajo previo de Camesano, Neto y otros ha demostrado que un grupo de compuestos llamados proantocianidinas PAC probablemente juegan un papel en la capacidad del jugo de arándano para bloquear la adhesión bacteriana. En el nuevo estudio, el equipo de Neto utilizó técnicas químicas avanzadas para separar o"fraccione" el jugo de arándano en sus compuestos químicos constituyentes y los caracterice. Luego, en WPI, el equipo de Camesano cultivó células de E. coli en muestras del jugo fraccionado y usó un microscopio de fuerza atómica para medir la capacidad de las bacterias para unirse a una superficie ".El estudio es el primero en combinar un enfoque de fraccionamiento guiado por ensayo con microscopía de fuerza atómica para identificar los componentes del jugo de arándano que influyen más fuertemente en las fuerzas de adhesión de E. coli ", escribieron los autores.
Después de la primera ronda de pruebas, muestras que mostraron la mayor capacidad de reducción E. coli la adhesión se fraccionó aún más en UMass Dartmouth y luego regresó a WPI para la prueba. El proceso continuó en ciclos similares, reduciendo aún más el número de compuestos en cada muestra, para concentrarse en los químicos clave que afectan la adhesión. Esas pruebas encontraron que los flavonolesRedujo significativamente la adhesión de E. coli, tanto por sí mismos como en presencia de PAC. Un grupo particular llamado galavósidos de flavonol mostró los resultados más fuertes. "Al igual que los PAC, creemos que los flavonoles son parte del sistema de defensa de la planta", dijo Neto"Son metabolitos secundarios que se producen en mayores concentraciones cuando la planta está bajo estrés o en presencia de patógenos".
"Esta es una excelente colaboración que combina lo que hacemos en el lado biofísico en WPI con el trabajo que UMass Dartmouth hace en el lado bioquímico", dijo Camesano. Agregó Neto, "Creo que tenemos una gran asociación con WPI porquevenga a la pregunta desde diferentes ángulos y juntos proporcionamos una buena imagen de lo que está sucediendo "
Los nuevos datos se basan en el trabajo publicado anteriormente, en el que Camesano y su equipo mostraron que el jugo de arándano comprime los pequeños zarcillos conocidos como fimbrias en la superficie de la E. coli bacterias que le permiten unirse firmemente al revestimiento del tracto urinario. El cambio de forma reduce en gran medida la capacidad de la bacteria de permanecer en su sitio el tiempo suficiente para iniciar una infección. Los flavonoles también pueden afectar la capacidad de las fimbrias para unirsea las superficies, pero de una manera diferente a la de los PAC, señaló Camesano.
"Esto sugiere fuertemente el papel antiadhesivo de otras clases de compuestos de arándano junto con PAC ya conocidos y puede tener implicaciones para el desarrollo de tratamientos antibacterianos alternativos", escribieron los autores. "Estos compuestos deben explorarse más, tanto individualmente comoen combinación por sus propiedades antimicrobianas contra diversas enfermedades bacterianas [para] darnos una ventaja terapéutica contra estas 'superbacterias' "
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Materiales proporcionado por Instituto Politécnico de Worcester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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