Un equipo de investigación internacional, dirigido por la Universidad de Bristol, ha proporcionado las primeras pistas para comprender cómo el gen mcr-1 protege a las bacterias de la colistina, un antibiótico de 'último recurso' utilizado para tratar infecciones bacterianas potencialmente mortales que noresponder a otras opciones de tratamiento.
El año pasado, los miembros del equipo, dirigido por el Dr. Jim Spencer de la Escuela de Medicina Celular y Molecular, en colaboración con colegas de Oxford, Cardiff, Diamond Light Source, Tailandia y China, identificaron mcr-1 como la primera colistina-gen de resistencia que podría transmitirse entre bacterias, lo que permite que la resistencia se propague rápidamente dentro de una población bacteriana.
Desde entonces, el gen mcr-1 se ha detectado en bacterias comunes, como E. coli , en China, Estados Unidos y en toda Europa, primero en animales de granja y recientemente, lo que es preocupante, en pacientes humanos. La propagación de mcr-1 se ha relacionado con el uso agrícola de colistina, lo que indica que la transmisión entre animales y humanos puedeEn respuesta a estos hallazgos, el gobierno chino ha prohibido el uso de colistina en la alimentación animal.
La colistina actúa uniéndose y rompiendo la superficie externa de las bacterias. Las bacterias portadoras del gen mcr-1 producen una proteína que modifica la superficie bacteriana para reducir la unión de colistina, lo que hace que el organismo sea resistente.
En su trabajo, el equipo utilizó rayos X producidos en las líneas de luz de cristalografía de Diamond para generar imágenes detalladas de la porción de esta proteína responsable de esta modificación, y con esta información identificó las características clave que son necesarias para que funcione.
También construyeron modelos informáticos de la reacción química que conduce a la resistencia.
Esto proporciona las primeras pistas sobre cómo actúa mcr-1 dentro de la célula bacteriana, así como información esencial para los esfuerzos por identificar formas de bloquear la función de MCR-1 que podrían restaurar la actividad de la colistina contra las bacterias portadoras de mcr-1.
Este trabajo fue financiado por los Consejos de Investigación de Investigación Médica MRC, Biotecnología y Ciencias Biológicas BBSRC e Ingeniería y Ciencias Físicas EPSRC del Reino Unido, la Real Sociedad de Química y agencias gubernamentales de China y Tailandia. Esencial para el estudiofue la participación de investigadores de múltiples disciplinas, incluidos microbiólogos médicos y veterinarios y químicos orgánicos, inorgánicos y computacionales.
En particular, BristolBridge, una iniciativa de investigación financiada por EPSRC en la Universidad de Bristol que tiene como objetivo involucrar a los investigadores en las ciencias físicas y la ingeniería con el problema de la resistencia a los antimicrobianos, ayudó a aportar al proyecto la experiencia en química inorgánica y computacional que resultó invaluable encomprender los resultados experimentales.
El profesor Adrian Mulholland, coautor del estudio e investigador principal de la iniciativa BristolBridge, con sede en la Facultad de Química, dijo: "La importancia de comprender la resistencia a la colistina no puede exagerarse: es una amenaza emergente para la salud pública.
"Nuestros resultados iluminan la base estructural y por primera vez mecanicista de la resistencia transferible a la colistina conferida por mcr-1, gracias a la combinación de experiencia biológica, química y computacional aportada a este proyecto.
"Estamos seguros de que nuestros hallazgos impulsarán los esfuerzos para comprender la resistencia mediada por mcr-1 y, en última instancia, ayudarán a identificar rutas para superar la actividad de MCR-1 en bacterias dañinas".
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Materiales proporcionado por Universidad de Bristol . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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