Staphylococcus aureus las bacterias son una de las principales causas de infecciones graves que a menudo persisten a pesar del tratamiento con antibióticos, pero los científicos de la Facultad de Medicina de la UNC han descubierto una forma de hacer que estas bacterias sean mucho más susceptibles a algunos antibióticos comunes.
Los científicos, en un estudio publicado en Biología química celular , encontró que agregar moléculas llamadas ramnolípidos puede hacer que los antibióticos aminoglucósidos, como la tobramicina, sean cientos de veces más potentes contra S. Aureus - incluidas las cepas que de otro modo serían muy difíciles de matar. Los ramnolípidos aflojan eficazmente las membranas externas de S. Aureus células para que las moléculas de aminoglucósidos puedan entrar en ellas más fácilmente.
"Existe una gran necesidad de nuevas formas de matar las bacterias que toleran o resisten los antibióticos estándar, y con ese fin descubrimos que alterar la permeabilidad de la membrana para inducir la absorción de aminoglucósidos es una estrategia extremadamente eficaz contra S. Aureus ", dijo el autor principal del estudio, Brian Conlon, PhD, profesor asistente en el departamento de microbiología e inmunología de la Facultad de Medicina de la UNC.
Los Centros para el Control de Enfermedades de EE. UU. Han estimado que en 2017 hubo más de 119,000 casos de infecciones graves por estafilococos en el torrente sanguíneo en los Estados Unidos, de los cuales más de 20,000 fueron fatales.
tratamientos estándar para muchas cepas de S. Aureus no mates las bacterias, ya sea porque las bacterias han adquirido genéticamente una resistencia específica a los antibióticos o porque crecen en el cuerpo de una manera que las hace inherentemente menos vulnerables. Por ejemplo, S. Aureus puede adaptar su metabolismo para sobrevivir en zonas de bajo oxígeno en abscesos o en los pulmones llenos de moco de personas con fibrosis quística. En estos entornos, la pared o membrana externa bacteriana se vuelve relativamente impermeable a los aminoglucósidos, como la tobramicina.
Conlon y sus colegas, incluida la primera autora Lauren Radlinski, candidata a doctorado en el laboratorio de Conlon, encontraron en un estudio de 2017 que los ramnolípidos mejoran en gran medida la potencia de la tobramicina frente a cepas de prueba estándar de S. Aureus . Los ramnolípidos son pequeñas moléculas producidas por otra especie bacteriana, Pseudomonas aeruginosa, y se cree que son una de las armas naturales de P. aeruginosa contra otras bacterias en la naturaleza. En dosis altas, hacen agujeros en las membranas celulares de bacterias rivales. Los investigadores de la UNCencontraron que los ramnolípidos aumentan en gran medida la absorción de moléculas de tobramicina, incluso en dosis bajas donde no tienen un efecto antibacteriano independiente.
En el nuevo estudio, Conlon, Radlinski y sus colegas probaron combinaciones de ramnolípido-tobramicina contra S. Aureus poblaciones que son particularmente difíciles de matar en la práctica clínica ordinaria. Los investigadores encontraron que los ramnolípidos aumentan la potencia de la tobramicina contra :
Radlinski dijo, "dosis de tobramicina que normalmente tendrían poco o ningún efecto sobre estas S. Aureus las poblaciones los mataron rápidamente cuando se combinaron con ramnolípidos ".
Conlon, Radlinski y sus colegas determinaron que los ramnolípidos incluso en dosis bajas alteran la S. Aureus membrana de una manera que la hace mucho más permeable a los aminoglucósidos. Cada antibiótico de esta familia que probaron, incluida la tobramicina, gentamicina, amikacina, neomicina y kanamicina, mejoró su potencia. Los experimentos mostraron, además, queesta estrategia de potenciación es eficaz no solo contra S. Aureus pero varias otras especies bacterianas, incluida la Clostridioides difficile C-diff, que es una de las principales causas de enfermedades diarreicas graves y a menudo mortales entre los ancianos y los pacientes hospitalizados.
Los ramnolípidos vienen en muchas variantes, y los científicos ahora esperan determinar si existe una variante óptima que funcione poderosamente contra otras bacterias mientras tiene poco o ningún efecto tóxico en las células humanas. El equipo también planea estudiar otros microbios vs.armas microbianas para encontrar nuevas formas de mejorar la potencia de los antibióticos existentes.
"Existe una gran cantidad de interacciones bacterianas entre especies que podrían influir en el funcionamiento de nuestros antibióticos", dijo Radlinski. "Nuestro objetivo es encontrarlos con el objetivo final de mejorar la eficacia de las terapias actuales y ralentizar el aumento de la resistencia a los antibióticos."
Otros autores fueron Sarah Rowe-Conlon, PhD, Alec D. Wilkinson y Rennica Huang de UNC-Chapel Hill; y Robert Brzozowski y Prahathees Eswara, PhD, de la Universidad del Sur de Florida.
La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. F31AI140520 y R01AI137273.
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Materiales proporcionado por Atención médica de la Universidad de Carolina del Norte . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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