La resistencia bacteriana no se produce solo a través de la adaptación a los antibióticos, a veces las bacterias simplemente se duermen. Un equipo internacional de investigadores está analizando compuestos que atacan la capacidad de las bacterias para permanecer latentes y han encontrado el primer sistema de antitoxinas toxinas sensibles al oxígeno.
"Los antibióticos solo pueden matar bacterias cuando están creciendo y dividiéndose activamente", dijo Thomas K. Wood, profesor de ingeniería química y titular de la Cátedra de Biotecnología, Penn State. "Pero, los factores de estrés ambiental a menudo activan un mecanismo bacterianoeso crea una toxina que hace que la célula esté inactiva y, por lo tanto, resistente a los antibióticos ".
Las bacterias que forman biofilms a menudo son difíciles de eliminar. Pueden reaccionar a las señales ambientales y producir una toxina que hace que las células permanezcan inactivas. Los antibióticos no pueden atacar las células inactivas.
Un tipo de bacteria que hace esto vive en el tracto gastrointestinal. La bilis, secretada por el hígado y almacenada en la vesícula biliar, cuando se libera en el tracto gastrointestinal puede matar bacterias. En presencia de bilis, estas bacterias producen una proteína quees una auto-toxina y las bacterias quedan inactivas. Cuando la bilis desaparece, la bacteria produce otra proteína que destruye la proteína inhibidora y las bacterias cobran vida. Estos sistemas de toxina antitoxina son inherentes a las bacterias y sirven para protegerlos contra una variedad deinsultos externos, ambientales.
Wood y sus colegas caracterizaron el primer sistema antitoxina de toxina en una biopelícula. Informan en Comunicaciones de la naturaleza que este sistema también es el primero que se sabe que depende del oxígeno. La caracterización se realizó a nivel molecular y atómico por investigadores del Laboratorio de RMN Biomolecular de la Universidad de Barcelona, España. Descubrieron que la estructura de la antitoxina de E. colitenía canales que eran lo suficientemente grandes como para que pasara el oxígeno. La toxina en este sistema es Hha y la antitoxina es Tom B. Sin embargo, a diferencia de otros pares de toxinas antitoxinas donde la toxina hace que la célula esté inactiva y la antitoxina inactiva la toxina al unirse, estoel sistema necesita oxígeno en presencia de la antitoxina para oxidar la toxina y despertar la bacteria.
"Si entendemos los sistemas de toxina antitoxina a nivel molecular o atómico, podemos fabricar mejores antimicrobianos", dijo Wood. "Yo diría que los sistemas de toxina antitoxina son fundamentales para la fisiología de todas las bacterias. Esperamos que esto proporcionenos da una idea de cómo sobreviven a los antibióticos "
Las bacterias que nadan libremente suelen ser fácilmente atacadas por anticuerpos o antibióticos, pero las bacterias que forman biopelículas son más difíciles de eliminar. En la tuberculosis, las bacterias tienen hasta 88 opciones diferentes de toxinas para reaccionar al estrés ambiental. Según Wood, esto esUna de las razones por las cuales los pacientes con TB necesitan permanecer con antibióticos durante meses o años para limpiar el cuerpo de todas las bacterias.
Las biopelículas están involucradas en el 80 por ciento de las infecciones humanas y son uno de los principales contribuyentes al problema apremiante de resistencia a los antibióticos.
Los investigadores encontraron que el 10 por ciento de oxígeno es suficiente para despertar a las bacterias, pero en una biopelícula, el problema se convierte en accesibilidad. Las bacterias en los bordes de la película pueden exponerse fácilmente al oxígeno, pero las que están más adentro de la película pueden noentran en contacto con el oxígeno. Los canales que se forman en la biopelícula de E. coli permiten que el oxígeno penetre en la biopelícula, despierte la bacteria, rompa la biopelícula y la disperse.
Los investigadores sugieren que este tipo de toxina, una que depende del oxígeno, podría convertirse en el objetivo de los tratamientos antibacterianos para inhibir la formación de biopelículas.
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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