Los enterococos son microbios resistentes que prosperan en el tracto gastrointestinal de casi todos los animales terrestres, incluido el nuestro, y generalmente no causan daño. Pero su dureza los ha convertido últimamente en las principales causas de infecciones resistentes a múltiples fármacos, especialmente en entornos como hospitalesdonde el uso de antibióticos altera el equilibrio natural de los microbios intestinales.
Por lo tanto, el descubrimiento de una nueva toxina en una cepa de Enterococcus está despertando la atención de los científicos. Aislado de las heces de vaca muestreadas en una granja de Carolina del Sur, se encontró inesperadamente que el insecto transportaba una toxina que se asemeja a la toxina que causa el botulismo.25 de enero en la revista huésped celular y microbio .
"Esta es la primera vez que se encuentra una neurotoxina botulínica fuera del Clostridium botulinum, y no solo la toxina, sino una unidad completa que contiene la toxina y las proteínas asociadas que evitan que la toxina se degrade en el tracto gastrointestinal", diceMin Dong, PhD, científico del Departamento de Urología del Boston Children's Hospital y de la Facultad de Medicina de Harvard y uno de los expertos mundiales en toxinas botulínicas.
La toxina, denominada BoNT / En, es la novena toxina botulínica que se describe en agosto pasado, Dong y sus colegas informaron sobre la octava, BoNT / X, fabricada por C. botulinum y la primera toxina botulínica nueva que se encuentra en cerca de 50 años.
¿Deberíamos tener miedo?
No, al menos no todavía, dice Sicai Zhang, PhD, becaria postdoctoral en el laboratorio de Dong y uno de los tres primeros coautores del nuevo informe.
"Afortunadamente, el aislado enterocócico que porta la toxina sigue siendo susceptible a antibióticos clave", señala Zhang. "Se encontró solo una vez en un solo animal y no se observaron signos de la enfermedad del botulismo".
Cuando Sicai y su colega Jie Zhang, PhD, probaron la toxina en roedores en el laboratorio, tuvo poco o ningún efecto. Solo cuando manipularon la toxina para apuntar mejor a las neuronas de ratones y ratas, se volvió potente, cerrando la función nerviosay causando parálisis.
¿La BoNT / En es tóxica para los humanos? El laboratorio de Dong ahora la está probando en neuronas humanas cultivadas para averiguarlo.
Dando el salto
¿Cómo podría esta toxina botulínica saltar de una especie bacteriana a otra? Los equipos dirigidos por los colaboradores de Dong, Michael Gilmore, PhD, en Massachusetts Eye and Ear y Harvard Medical School, y Andrew Doxey, PhD, en la Universidad de Waterloo, encontraron quelos genes de la toxina botulínica BoNT / En fueron transportados por un plásmido.
Los plásmidos son estructuras móviles que contienen ADN independientemente de los cromosomas y pueden intercambiarse de una bacteria a otra. Los plásmidos son bastante comunes en los enterococos: de hecho, se han asociado con la adquisición de resistencia a la vancomicina, un último recurso.antibiótico y transferencia de resistencia al temible Staphylococcus aureus.
Esta capacidad de intercambiar genes es lo que preocupa a los científicos. ¿Podría una potente toxina de C. botulinum terminan en un resistente a múltiples fármacos E. faecium ¿tensión? Ahora parece teóricamente posible.
"Enterococcus es un eje central para la transferencia de genes dentro del intestino y eso lo hace potencialmente aterrador", dice Dong.
Abajo en la granja
el laboratorio de Gilmore secuenció la toxina que produce E. faecium cepa como parte de una búsqueda mucho más amplia de los orígenes de la resistencia a los antibióticos enterocócicos y la capacidad de causar enfermedades.
"No estábamos buscando una neurotoxina en E. faecium ", dice Francois Lebreton, PhD, otro co-primer autor del artículo que se especializa en examinar las secuencias del genoma de estos microbios." No había razón para sospechar su existencia ".
Lebreton ha estado investigando la evolución de los enterococos desde sus orígenes comensales del Paleozoico hasta su aparición como una amenaza hospitalaria.
"En la agricultura intensiva, se administran antibióticos a los animales de granja para promover el aumento de peso en instalaciones a menudo abarrotadas. Creemos que esto crea un ambiente en el intestino del animal que permite que los enterococos resistentes a los antibióticos prosperen y entren en contacto con los humanos", dijo.explica. "Sabemos que los altamente resistentes a los antibióticos E. faecium la cepa que combatimos en el hospital está muy relacionada con las cepas que se encuentran en el tracto gastrointestinal de los animales criados en granjas ".
de la granja a la computadora
Ingrese el bioinformático Andrew Doxey, PhD, cuyo laboratorio en la Universidad de Waterloo se especializa en extraer datos del genoma para descubrir nuevas toxinas y genes de virulencia. Analizando el recién secuenciado E. faecium genoma, los programas de computadora del laboratorio detectaron rápidamente la secuencia genética de la nueva toxina botulínica.
"La forma en que descubrimos esta toxina usando métodos computacionales es diferente de cómo solían identificarse las toxinas en el pasado, y puede convertirse en un enfoque estándar en el biomonitoreo", dice Doxey. "Representa la colaboración científica y el intercambio de datos en su máxima expresión."
¿Una tormenta perfecta?
La toxina recién descubierta genera cierta preocupación de que la toxina botulínica podría aparecer en enterococos resistentes a los antibióticos, tal vez debido a la transferencia de genes en el intestino de un animal que alberga ambos C. botulinum y Enterococcus.
"Este es un descubrimiento único de una neurotoxina botulínica en una bacteria que es omnipresente en los animales y un problema grave para la salud humana", dice Lebreton. E. faecium está en el intestino de casi todos los humanos; es extremadamente resistente y sobrevive a muchas tensiones, que a menudo incluyen esfuerzos para desinfectar las superficies del hospital. Un insecto adaptado al hospital, resistente a los antibióticos y difícil de matar que lleva una neurotoxina seríael peor de los casos ".
Aún se desconoce exactamente a qué animal está destinada esta novena toxina botulínica. El laboratorio de Gilmore continúa expandiéndose y estudiando su colección de aislados de enterococos. "La mayoría de lo que sabemos sobre Enterococcus proviene de las pocas cepas que circulan en el hospital", dice Lebreton. "Es posible que BoNT / En, o incluso otras toxinas nuevas, aparezcan en otros enterococos aislados de la naturaleza. Simplemente nunca los buscamos antes".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Hospital de Niños de Boston . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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