De manera constante e implacable, la bacteria que causa la gonorrea ha pasado las defensas de los medicamentos, adquiriendo resistencia a medicamentos que alguna vez fueron confiables, como la penicilina, la tetraciclina y la ciprofloxacina. Estos antiguos incondicionales ya no se usan para tratar la enfermedad de transmisión sexual.
en 2010, después de algunas cepas de Neisseria gonorrhoeae , la bacteria responsable de la gonorrea, comenzó a mostrar resistencia a una de las últimas clases de antibióticos restantes, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades comenzaron a recomendar la "terapia dual", lo que significa que los médicos ahora recetan dos medicamentos al mismo tiempo para combatir la gonorreaActualmente, esos dos medicamentos son ceftriaxona, un miembro de la clase de antibióticos de cefalosporina, y azitromicina.
Con el aumento de los temores de que la gonorrea podría romper estas últimas defensas, el trabajo de investigadores como el cristalógrafo Christopher Davies, Ph.D., es crucial.
"Estamos observando a nivel molecular los eventos que han preocupado a todos en las clínicas", dijo Davies, profesor del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y director del Centro MUSC de Biología Estructural.
El equipo de Davies acaba de publicar un artículo que muestra cómo las cefalosporinas se unen e inactivan una proteína gonocócica denominada proteína de unión a penicilina 2 PBP2. Dirigidos por el becario postdoctoral Avinash Singh, Ph.D., los investigadores mostraron que la proteína sufre cambios estructurales clave, incluida la torsión y el giro de un asa para unir el antibiótico, que mejora la reacción con las cefalosporinas. Sin estos cambios, la proteína reaccionaría mucho más lentamente con el antibiótico.
Davies explicó que todos los antibióticos funcionan atacando funciones esenciales en un error particular. Las cefalosporinas funcionan atacando la pared celular bacteriana.
Normalmente, PBP2 se mueve a lo largo de la membrana citoplasmática de la célula bacteriana, llegando al espacio entre la membrana citoplasmática y la membrana externa, buscando péptidos a los que unirse. La proteína se une a los péptidos para crear una malla, como una bolsa de cebollaen el supermercado, dijo Davies. Pero los antibióticos se unen para unirse a la proteína antes de que pueda llegar a un péptido.
"La proteína está caminando alrededor de la capa de membrana de forma normal, pero su sitio activo está bloqueado por antibióticos, por lo que todas esas interacciones potenciales con el sustrato peptídico son infructuosas", dijo Davies.
Con la proteína fuera de servicio y sin construir la malla, comienzan a aparecer agujeros en la pared celular. El citoplasma comienza a filtrarse y la célula explota y muere, dijo Davies.
Sin embargo, las cepas resistentes, que se han identificado en Japón, Francia, España y más recientemente en Canadá, evaden la acción letal de las cefalosporinas al evitar que el antibiótico se una al objetivo de la proteína. La forma en que lo logran es un enfoque principal de Davies' investigación.
Hay 60 mutaciones en la proteína PBP2 en las cepas resistentes de la gonorrea. El equipo de Davies ha identificado seis mutaciones que están en la raíz de la resistencia y está analizando cómo las mutaciones cambian la forma en que la proteína reacciona a los antibióticos.
Una vez que los investigadores entiendan cómo las mutaciones impiden que los antibióticos hagan su trabajo, se pueden desarrollar nuevos medicamentos, dijo Davies. Saber qué mutaciones son importantes también puede permitir que se desarrolle una prueba de diagnóstico para informar a los médicos si un paciente en particular tiene una cepa resistentey, por lo tanto, qué medicamentos recetar.
Davies dijo que parece que las mutaciones restringen la flexibilidad de la proteína, evitando los cambios estructurales necesarios para unir el antibiótico. Eso desencadena un nuevo misterio. Si esos movimientos son críticos para su trabajo de unión a los péptidos y la construcción de la malla que mantiene la célulapared intacta, ¿cómo pueden las mutaciones bloquear el antibiótico pero aún permitir la reacción normal? "Este es el aspecto más fascinante de nuestra investigación", dijo Davies.
"Es una función esencial, por lo que las mutaciones no pueden cambiar demasiado la proteína. Debe ser capaz de discriminar. Discriminar contra un antibiótico mientras conserva la unión normal y la reacción con su sustrato es un acto de equilibrio delicado que debennegociar ", dijo.
Este acto de equilibrio podría ser la razón por la que la gonorrea resistente a los antibióticos no se ha propagado tan rápido como se esperaba.
"Hay un costo de acondicionamiento físico. No funcionan tan bien como sus contrapartes susceptibles, y probablemente es por esa razón que no se están extendiendo tan rápido como la gente temía", dijo Davies.
Aunque la gonorrea de tipo resistente no se propaga tan rápido como temían los funcionarios de salud pública, ha habido un aumento en el número de casos de gonorrea susceptible, así como de otras enfermedades de transmisión sexual.
Los diagnósticos de gonorrea aumentaron en un 67% entre 2013 y 2017, según los CDC.
"Esperamos que la gonorrea acabe con nuestro último antibiótico altamente eficaz, y se necesitan urgentemente opciones de tratamiento adicionales", dijo Gail Bolan, MD, directora de la División de Prevención de ETS de los CDC, cuando publicó esas cifras.
Carolina del Sur tiene la cuarta tasa más alta de gonorrea, según un análisis de los números de los CDC realizado por Health Testing Centers, un servicio de análisis de laboratorio.
El especialista en enfermedades infecciosas MUSC Eric Meissner, MD, Ph.D., dijo que no está del todo claro por qué las tasas de ETS están aumentando.
"Sabemos que hay intervenciones comprobadas que las personas pueden usar, incluido el uso regular de condones, que reducen notablemente las probabilidades de contraer una enfermedad de transmisión sexual. Por lo tanto, el aumento en las tasas de ETS sugiere que hay una necesidad de más intervenciones de salud pública y educación," él dijo.
Aunque la gonorrea no es mortal, puede causar problemas de por vida si no se trata, incluida la infertilidad y la susceptibilidad a otras enfermedades de transmisión sexual, como el VIH.
"Una cosa importante que la gente debe saber es que puede tener gonorrea y no tener síntomas, por lo que no puede confiar solo en la ausencia de síntomas para garantizar que usted o su pareja sexual no tengan gonorrea", dijo Meissner."Las personas sexualmente activas en riesgo de exposición a la gonorrea deben hacerse pruebas con regularidad".
Mientras tanto, Davies y su equipo continúan su trabajo en el laboratorio. El siguiente paso es comprender cómo la proteína aún puede realizar su función esencial normal mientras elude los antibióticos. El grupo tiene algunas ideas que pondrá a prueba, éldijo.
Meissner dijo que la resistencia a los antibióticos es preocupante para los médicos en la clínica.
"Aunque la cepa específica que el Dr. Davies está estudiando es rara, es importante tener en cuenta que la aparición de resistencia en la gonorrea es una preocupación real", dijo Meissner.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Medicina de Carolina del Sur . Original escrito por Leslie Cantu. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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