Los científicos de la Facultad de Medicina de la UNC han descubierto que una bacteria puede volverse mucho más o menos susceptible a un antibiótico dependiendo de la comunidad bacteriana específica en su medio.
Los científicos descubrieron específicamente que la bacteria Pseudomonas aeruginosa puede producir factores moleculares específicos que aumentan o disminuyen drásticamente la capacidad de un antibiótico para matar Staphylococcus aureus, otra bacteria que a menudo se coinfecta con P. aeruginosa .
Los resultados, publicados en Biología PLoS señale la posibilidad de nuevos antibióticos que empleen estos factores para mejorar la susceptibilidad a los antibióticos.
La investigación también muestra cómo comprender la combinación precisa de bacterias y sus interacciones podría convertirse en una parte estándar de la práctica clínica en el tratamiento de infecciones bacterianas, especialmente las infecciones más peligrosas que involucran resistencia a los antibióticos. Los médicos actualmente miden la susceptibilidad a los antibióticos de una especie bacteriana infectante porexaminándolo en forma aislada de otras especies.
"Las interacciones con P. aeruginosa puede cambiar por completo S. aureus la susceptibilidad a los antibióticos estándar ", dijo el autor principal del estudio Brian P. Conlon, PhD, profesor asistente de microbiología e inmunología en la UNC.
La resistencia a los antibióticos por bacterias y otros microbios es una crisis de salud pública en curso, que contribuye a alrededor de dos millones de infecciones y 23,000 muertes por año en los Estados Unidos, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. P. aeruginosa por ejemplo, es un patógeno resistente a múltiples fármacos asociado con infecciones adquiridas en el hospital, incluida la neumonía asociada al ventilador. En cuanto a S. aureus ¬, algunas cepas no causan enfermedades. Otras causan las infecciones clásicas por "estafilococos" que los antibióticos sí matan. Sin embargo, otras cepas son resistentes a los antibióticos.
Los investigadores han estado compitiendo para encontrar formas de superar la resistencia de estas y otras bacterias.
Una pista en la carrera para superar la resistencia a los antibióticos que Conlon y sus colegas descubrieron es que S. aureus a veces adopta un estado de crecimiento lento y "baja energía" que hace que sea más difícil matar con antibióticos. El equipo de Conlon planteó la hipótesis de que este estado de baja energía podría surgir de la competencia entre especies. En otras palabras, una coinfecciónlas especies bacterianas pueden haber desarrollado la capacidad de producir factores que ponen en desventaja a los competidores microbianos. Estos factores pueden incluir toxinas, enzimas o diversos componentes bacterianos únicos para cepas específicas.
"Sabemos eso P. aeruginosa comúnmente coinfecta con S. aureus y secreta factores con los que se mete S. aureus el metabolismo ", dijo Conlon." Así que nuestra hipótesis era que esta interacción podría estar lanzando S. aureus en un estado más resistente a los antibióticos "
Conlon y sus colegas, incluida la primera autora Lauren Radlinski, una estudiante graduada en el Laboratorio de Conlon que realizó la mayoría de los experimentos, investigaron esta posibilidad en el nuevo estudio. Crearon un panel de S. aureus cultivos, los expuso a moléculas secretadas por 14 diferentes P. aeruginosa cepas, y luego probó la susceptibilidad de cada cultivo a uno de los tres antibióticos: vancomicina, tobramicina y ciprofloxacina.
Los resultados fueron sorprendentes y tienen implicaciones para la práctica clínica.
El P. aeruginosa factores afectados S. aureus susceptibilidad de los tres antibióticos, en algunos casos en gran medida. Algunas cepas de P. aeruginosa como se esperaba, significativamente reducido S. aureus susceptibilidad a la tobramicina y la ciprofloxacina. Sorprendentemente, sin embargo, muchas otras cepas de P. aeruginosa muy mejorado S. aureus susceptibilidad de los antibióticos utilizados en los experimentos.
"Factores secretados por ocho de los P. aeruginosa las cepas, por ejemplo, indujeron la muerte de 100 a 1000 veces más de S. aureus por vancomicina, en comparación con el cultivo de control de S. aureus que no estuvo expuesto a P. aeruginosa factores ", dijo Conlon.
Los investigadores identificaron tres específicos P. aeruginosa factores que explicaron estos efectos :
Conlon y sus colegas dijeron que podría ser posible crear nuevos antibióticos que incluyan los factores que aumentan la susceptibilidad LasA y los rhamnolípidos - y / o bloqueen el factor HQNO que reduce la susceptibilidad - para construir un mejor arsenal contra infecciones bacterianas graves.
Otro enfoque sería desarrollar pruebas genéticas bacterianas simples que permitan a los médicos detectar cuándo una bacteria coinfectante probablemente secreta factores que influyen significativamente en la susceptibilidad a los antibióticos.
el equipo de Conlon ahora está secuenciando P. aeruginosa cepas para ver cómo las secuencias de genes varían entre cepas y cómo esta variación afecta la capacidad de estas cepas para producir los factores antes mencionados que el laboratorio de Conlon ha descrito.
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Materiales proporcionado por Cuidado de la salud de la Universidad de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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