Los antibióticos pueden salvar la vida de las personas que sufren infecciones bacterianas graves, como la neumonía y la meningitis. Los medicamentos son letales para las bacterias, pero algunas bacterias se defienden desarrollando resistencia a los antibióticos, y algunas no solo resisten el ataque, sino que tambiéndrogas letales en la comida.
Los científicos han entendido poco acerca de cómo las bacterias logran consumir antibióticos de manera segura, pero una nueva investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis ilumina los pasos clave en el proceso.
Los hallazgos, publicados el 30 de abril en Biología química de la naturaleza , podría conducir a nuevas formas de eliminar los antibióticos de la tierra y el agua, dijeron los investigadores. La contaminación ambiental con antibióticos promueve la resistencia a los medicamentos y socava nuestra capacidad para tratar infecciones bacterianas.
"Hace diez años nos topamos con el hecho de que las bacterias pueden comer antibióticos, y todos quedaron conmocionados por él", dijo el autor principal Gautam Dantas, PhD, profesor asociado de patología e inmunología, de microbiología molecular y de ingeniería biomédica."Pero ahora está comenzando a tener sentido. Es solo carbono, y donde sea que haya carbono, alguien descubrirá cómo comerlo. Ahora que entendemos cómo lo hacen estas bacterias, podemos comenzar a pensar en formas de usar esta capacidad para deshacernos de él".de antibióticos donde causan daño "
La resistencia a los medicamentos es un problema grave y cada vez más grave que amenaza con retrasar la atención médica a una época en la que aún no se descubrían los antibióticos y la enfermedad infecciosa era la principal causa de muerte en todo el mundo.
Las prácticas industriales y agrícolas modernas están acelerando el aumento de la resistencia a los antibióticos al saturar el medio ambiente con medicamentos activos. En India y China, que juntas producen la gran mayoría de los antibióticos del mundo, las fábricas farmacéuticas a veces vierten los desechos cargados de antibióticos en las vías fluviales locales.En los Estados Unidos, algunos granjeros agregan antibióticos a su alimentación animal para ayudar a su ganado a crecer, lo que produce desechos cargados con las drogas.
Las bacterias comparten fácilmente material genético. Entonces, cuando los antibióticos se infiltran en el agua y el suelo, las bacterias residentes responden diseminando genes de resistencia a los antibióticos a través de la comunidad.
Dantas, investigador postdoctoral y primer autor Terence Crofts, PhD, y sus colegas querían comprender cómo algunas bacterias ambientales no solo resisten los antibióticos, sino que también se alimentan de ellos. Estudiaron cuatro especies de bacterias del suelo relacionadas de forma distante que florecen con una dieta de penicilinasolo. La penicilina fue el primer antibiótico descubierto, pero ha caído en desgracia debido a la resistencia. Otros miembros de la familia de la penicilina, como la amoxicilina y la ampicilina, siguen siendo efectivos y ampliamente recetados para tratar infecciones bacterianas.
Los investigadores encontraron tres conjuntos distintos de genes que se activaron mientras las bacterias comían penicilina pero inactivos mientras que las bacterias comieron azúcar. Los tres conjuntos de genes corresponden a tres pasos que las bacterias toman para transformar un compuesto letal en una comida.
Todas las bacterias comienzan neutralizando la parte peligrosa del antibiótico. Una vez que se desarma la toxina, cortan una porción sabrosa y se la comen.
Comprender los pasos necesarios para convertir un antibiótico en alimento podría ayudar a los investigadores a bioingeniería de bacterias a limpiar el suelo y las vías fluviales contaminadas con medicamentos y, por lo tanto, retrasar la propagación de la resistencia a los medicamentos. Las bacterias del suelo que comen antibióticos de forma natural son delicadas y difíciles de trabajar.Pero una especie más manejable como E. coli podría ser diseñada para alimentarse con antibióticos en tierras o aguas contaminadas.
Crofts y Dantas demostraron que podían dar a E. coli la capacidad de sobrevivir y prosperar con la penicilina. La bacteria normalmente requiere azúcar, pero con algunas modificaciones genéticas y la adición de una proteína clave, floreció con una dieta de penicilina sin azúcar.
"Con un poco de ingeniería inteligente, podemos modificar bacterias para descomponer los antibióticos en el medio ambiente", dijo Crofts.
Cualquier proyecto de bioingeniería de este tipo debería incluir un plan para acelerar el proceso de ingesta de antibióticos. La forma en que las bacterias del suelo eliminan los antibióticos del medio ambiente es efectiva pero lenta. No podrían manejar las cantidades de antibióticos cerca de las fábricas farmacéuticas yen instalaciones de alcantarillado.
"No podría simplemente empapar un campo con estas bacterias del suelo hoy y esperar que limpien todo", dijo Dantas. "Pero ahora sabemos cómo lo hacen. Es mucho más fácil mejorar algo que ya tieneque tratar de diseñar un sistema desde cero "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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