Considerando el porcentaje cada vez mayor de bacterias que son resistentes a los antibióticos, el interés en el uso médico del plasma está aumentando. En colaboración con colegas de Kiel, los investigadores de la Ruhr-Universität Bochum RUB investigaron si las bacterias pueden volverse impermeables a los plasmas,También identificaron 87 genes de la bacteria Escherichia coli, que potencialmente protegen contra componentes eficaces del plasma. "Estos genes proporcionan información sobre los mecanismos antibacterianos de los plasmas", dice Marco Krewing. Es el autor principal de dos artículos que se publicaron enel Journal of the Royal Society Interface este año.
Un cóctel de componentes dañinos enfatiza los patógenos
Los plasmas se crean a partir de gas que se bombea con energía. Hoy en día, los plasmas ya se usan contra patógenos multirresistentes en aplicaciones clínicas, por ejemplo, para tratar heridas crónicas. "Los plasmas proporcionan un complejo cóctel de componentes, muchos de los cuales actúan como desinfectantespor derecho propio ", explica la profesora Julia Bandow, jefa del grupo de investigación RUB Microbiología Aplicada. La radiación UV, los campos eléctricos, el oxígeno atómico, el superóxido, los óxidos nítricos, el ozono y el oxígeno o nitrógeno excitado afectan los patógenos simultáneamente, generando un estrés considerable.Por lo general, los patógenos sobreviven solo varios segundos o minutos.
Para determinar si las bacterias pueden desarrollar resistencia contra los efectos de los plasmas, como lo hacen contra los antibióticos, los investigadores analizaron todo el genoma de la bacteria modelo Escherichia coli, E. coli corta, para identificar los mecanismos protectores existentes ".La resistencia significa que un cambio genético hace que los organismos se adapten mejor a ciertas condiciones ambientales. Tal rasgo puede transmitirse de una generación a la siguiente ", explica Julia Bandow.
mutantes que faltan genes individuales
Para su estudio, los investigadores utilizaron las llamadas cepas de E. coli. Estas son bacterias a las que les falta un gen específico en su genoma, que contiene aproximadamente 4,000 genes. Los investigadores expusieron cada mutante al plasma y monitorearonsi las células siguieron proliferando después de la exposición.
"Demostramos que 87 de las cepas knockout eran más sensibles al tratamiento con plasma que el tipo salvaje que tiene un genoma completo", dice Marco Krewing. Posteriormente, los investigadores analizaron los genes que faltan en estas 87 cepas y determinaron que la mayoría de elloslos genes protegieron a las bacterias contra los efectos del peróxido de hidrógeno, superóxido y / u óxido nítrico. "Esto significa que estos componentes plasmáticos son particularmente efectivos contra las bacterias", explica Julia Bandow. Sin embargo, también significa que los cambios genéticos que resultan en un aumento deel número o la actividad de los productos genéticos respectivos son más capaces de proteger a las bacterias de los efectos del tratamiento con plasma.
la proteína de choque térmico aumenta la resistencia al plasma
El equipo de investigación, en colaboración con un grupo encabezado por la profesora Ursula Jakob de la Universidad de Michigan en Ann Arbor EE. UU., Demostró que este es realmente el caso: la proteína de choque térmico Hsp33, codificada por el gen hslO, protege a E. proteínas de coli de la agregación cuando se exponen al estrés oxidativo. "Durante el tratamiento con plasma, esta proteína se activa y protege las otras proteínas de E. coli y, en consecuencia, la célula bacteriana", señala Bandow. Un aumento en el volumen de esta proteína sola resulta enuna resistencia plasmática levemente incrementada. Se puede esperar una resistencia plasmática considerablemente más fuerte cuando los niveles de varias proteínas protectoras se incrementan simultáneamente.
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Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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