Los investigadores del UT Southwestern Medical Center han desarrollado una estrategia para superar una defensa clave que utilizan las bacterias resistentes a los medicamentos para defenderse del ataque con antibióticos.
La resistencia a los antibióticos se ha convertido en un importante problema de salud pública: los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades CDC informan que más de 2 millones de enfermedades son causadas en los Estados Unidos cada año por bacterias resistentes a los antibióticos, lo que resulta en 23,000 muertes.
Los hallazgos del estudio, publicados en línea en PLOS Biología , describa cómo dos equipos de investigación de UT Southwestern crearon un compuesto sintético que bloquea una bomba bacteriana utilizada para expulsar antibióticos. Las bacterias que usan estas "bombas de eflujo" y que son tratadas con el nuevo compuesto se vuelven sensibles a los antibióticos a los que antes eran resistentes.
Los hallazgos "potencialmente tienen enormes implicaciones para las enfermedades infecciosas clínicas", dijo el Dr. Trish Perl, "Jefe de la División de Enfermedades Infecciosas, Profesor de Medicina Interna, y titular de la Cátedra Jay P. Sanford en Enfermedades Infecciosas en UT Southwestern"En una era en la que las opciones de antibióticos son cada vez más limitadas debido a la resistencia, y se están desarrollando pocos agentes nuevos, esto se convierte en una herramienta novedosa y emocionante que necesita ser explorada".
El experimento UTSW se centró en Escherichia coli E. coli y patógenos bacterianos con complejos de bomba de eflujo genéticamente similares. E. coli pertenece a una gran familia de bacterias, Enterobacteriaceae, que juega un papel importante en la enfermedad humana y se está volviendo cada vez más resistente a los antibióticos.
Esta es la primera vez que los investigadores adaptan uno de estos compuestos sintéticos, parte de una clase llamada PPMO u oligómeros de morfolino fosforodiamidato conjugado a péptidos, para apuntar a una bomba de eflujo específica que se encuentra en las paredes celulares bacterianas, dijo el Dr. David Greenberg, profesor asociadode Medicina Interna y Microbiología en UT Southwestern y autor principal del estudio.
El compuesto PPMO en sí mismo no mata las bacterias, explicó, pero evita que expulse un antibiótico, lo que permite que el medicamento haga su trabajo.
"Esta es solo una estrategia diferente", dijo el Dr. Greenberg. "Hay mucho interés en tratar de desarrollar nuevos antibióticos, o antibióticos que actúen de nuevas maneras. La otra forma de pensar sobre este desafío es tratar dehacer que un organismo resistente sea sensible "
A pesar de la disponibilidad de muchos antibióticos excelentes, las bacterias están desarrollando resistencia a las que se usan con más frecuencia, lo que obliga a los médicos a administrar dosis más altas o recurrir a medicamentos de "última línea de defensa", dijo el coautor principal, el Dr. Erdal Toprak, profesor asistentede farmacología y en el Cecil H. e Ida Green Comprehensive Center for Molecular, Computational, and Systems Biology y un Southwestern Medical Foundation Scholar in Biomedical Research en UT Southwestern.
Para atacar este problema, dos laboratorios de UTSW con diferentes enfoques se unieron para buscar una solución. El Dr. Greenberg había estado tratando de crear nuevos antibióticos utilizando PPMO, también llamados moléculas antisentido porque pueden imitar ADN o ARN y unirse aLa secuencia genética del ARNm, como la otra mitad de una cremallera, bloquea la maquinaria bacteriana para construir proteínas. Mientras tanto, el laboratorio del Dr. Toprak estaba utilizando un dispositivo que había desarrollado para estudiar cómo las bacterias se vuelven resistentes a los antibióticos. Hace aproximadamente un año, su equipo de investigación identificóuna mutación en E. coli que aumentó la sensibilidad a los medicamentos al bloquear un complejo de bomba de eflujo llamado AcrAB-TolC. Los dos científicos y sus laboratorios luego unieron fuerzas para crear un PPMO que podría apuntar a este importante E. coli complejo
En el estudio, informaron que un PPMO diseñado para evitar la creación de la proteína AcrA aumentó significativamente la eficacia de los antibióticos contra E. coli en modelos celulares, de dos a 40 veces. De hecho, dijo el Dr. Toprak, algunos antibióticos que nunca se usan contra E. coli debido a que se pensaba que eran ineficaces, mataron las bacterias cuando se usaron junto con AcrA-PPMO.
El AcrA-PPMO también fue efectivo contra los patógenos humanos K lebsiella pneumoniae y S almonella enterica , dado que esas bacterias contienen la misma bomba de eflujo con una secuencia genética correspondiente, dijo el Dr. Greenberg.
El siguiente paso será estudiar el efecto del AcrA-PPMO en modelos animales. Los investigadores también estudiarán si un PPMO podría ser efectivo contra otras cepas de bacterias extremadamente resistentes a los antibióticos, dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :