Los inocentes días en que los antibióticos funcionaron de manera confiable y los científicos podrían asumir que funcionaron directamente, como hacer estallar un globo, se desvanecen. A medida que aumenta la resistencia, comprender cómo funcionan realmente los antibióticos podría ser la clave para mantener su eficacia. Un nuevo estudio proporciona información directaevidencia de que los antibióticos a veces no matan directamente, sino que crean condiciones para la desaparición bacteriana al alterar su metabolismo, llevando a las bacterias a un estado de estrés oxidativo que finalmente destruye su ADN y otras moléculas clave.
Los antibióticos probados en el estudio - ampicilina, kanamicina y norfloxacina - no mataron simplemente atacando a sus objetivos directos distintos. En cambio, mataron bacterias como las infecciones a menudo nos matan: al causar estragos generales que permiten la falla orgánicadar el golpe final. Las personas no necesariamente mueren por infecciones; mueren por complicaciones debido a esas infecciones. Estas bacterias no murieron por los antibióticos; murieron por complicaciones debido a los antibióticos.
Los resultados, publicados en Informes de celda , tienen varias implicaciones específicas sobre cómo se pueden usar y mejorar los antibióticos, dijo el autor principal Peter Belenky, profesor asistente de microbiología molecular e inmunología.
"Una opción para superar la crisis de resistencia a los antibióticos es diseñar nuevos antibióticos, pero eso no está sucediendo realmente en este punto", dijo Belenky. "Pero lo que podemos hacer es descubrir cómo usar mejor nuestro arsenal actual de antibióticos. Entendercómo los antibióticos matan a las bacterias, las vías muy específicas, se vuelven muy importantes para descubrir formas en que podemos potenciar la actividad antibiótica con los antibióticos actuales ".
Estresado por matar
En los últimos años, a medida que los científicos han propuesto hipótesis más sofisticadas sobre lo que hacen los antibióticos, han realizado observaciones que sugieren que la muerte bacteriana se debe a importantes alteraciones metabólicas. El estudio de Belenky, así como un artículo del que fue coautor a principios de este año Actas de la Academia Nacional de Ciencias , fueron los primeros en probar estas hipótesis haciendo mediciones directas de los productos metabólicos de Escherichia coli - E. coli - ya que sufrió un ataque con antibióticos. Hizo gran parte del trabajo mientras estaba en la Universidad de Boston en el laboratorio del coautor corresponsal James Collins, quien ahora está en el MIT, y parte del trabajo en Brown con el asistente de investigación Benjamin Korry.
"Había muchas hipótesis sobre lo que los antibióticos podían hacer al metabolismo bacteriano, pero realmente no lo sabíamos", dijo Belenky. "Así que nos propusimos probar directamente las consecuencias metabólicas del tratamiento con antibióticos".
En total, Belenky y sus coautores rastrearon niveles de casi 200 metabolitos en la célula. Lo que los investigadores notaron de inmediato de sus datos fue que el metabolismo no disminuyó categóricamente después de que la bacteria estuvo expuesta a los medicamentos. En cambio, elLa evidencia química directa mostró que la bacteria intensificó un proceso clave de generación de energía llamado ciclo TCA.
El ciclo de TCA en la sobremarcha produce "estrés oxidativo" en forma de un aumento en los productos químicos derivados llamados "especies reactivas de oxígeno". Las bacterias, según los datos, intentan protegerse al producir más de una sustancia protectora llamada glutatión, perofinalmente se sienten abrumados
El equipo también observó directamente el daño revelador que el estrés oxidativo causa a las proteínas, los lípidos y las moléculas especialmente importantes de ADN y ARN. Al enviar proteínas brillantes que se unen al ADN fracturado, por ejemplo, Belenky y sus colegas podrían directamenteobservar roturas fatales de doble cadena en el ADN de E. coli sometido a antibióticos. Estas roturas ocurrieron con mucha menos frecuencia en E. coli dejado sin impedimentos por los antibióticos.
Noticias para usar
Belenky dijo que hay cuatro implicaciones principales de los hallazgos.
Belenky dijo que espera que los hallazgos puedan conducir a tratamientos más efectivos para los pacientes que luchan contra las infecciones.
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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