Casi las tres cuartas partes de todos los antibióticos clínicamente relevantes son sustancias naturales, producidas por bacterias. Sin embargo, los antibióticos que están disponibles actualmente están perdiendo su efectividad y un número creciente de patógenos se están volviendo resistentes. Esto significa que existe una necesidad urgente de nuevos antibióticos, pero en la actualidad menos del uno por ciento de las especies conocidas de bacterias están disponibles para la búsqueda de sustancias activas. El 99 por ciento restante se considera imposible de cultivar y, por lo tanto, apenas se estudia.
Además, la capacidad de producir antibióticos no se distribuye uniformemente entre las bacterias. "Los productores talentosos son principalmente microorganismos con estilos de vida complejos, una biología celular inusual y genomas grandes", explica el microbiólogo Christian Jogler de la Universidad Friedrich Schiller, Jena. "Tales organismosproduce compuestos antibióticos y los despliega en la lucha contra otras bacterias por nutrientes y hábitats ", agrega. En cualquier lugar donde tengan lugar tales batallas microbiológicas por los recursos y los nutrientes sean escasos, es un lugar prometedor para buscar posibles productores de antibióticos.
Cultivo dirigido de productores potenciales de antibióticos
Eso es exactamente lo que Jogler y su equipo han hecho. Con la ayuda de robots de buceo y buzos científicos, buscaron Planctomycetes en un total de 10 ubicaciones marinas ". Sabemos que Planctomycetes viven en comunidades con otros microorganismos y compiten con ellospara hábitat y nutrientes ", dice Jogler, explicando qué hace que este grupo de bacterias sea de interés para los investigadores.
Con muestras del Mediterráneo, el Mar del Norte, el Mar Báltico y el Mar Negro, así como el Atlántico, el Pacífico y el Océano Ártico, los científicos lograron crear cultivos puros de 79 nuevos Planctomycetes ". Estos cultivos puros juntosrepresentan 31 géneros nuevos y 65 especies nuevas ", agrega la autora principal, Dra. Sandra Wiegand.
división celular desconocida y potencial antibiótico
Se utilizaron métodos bioinformáticos y microscópicos para caracterizar los cultivos puros recién obtenidos. "El análisis bioinformático fue holístico en su enfoque", dice Wiegand. Se estudió el potencial para producir moléculas pequeñas como los antibióticos, al igual que los procesos de transducción de señales celulares"Estos últimos son una medida de la complejidad del estilo de vida microbiano y, por lo tanto, un indicador más hacia la producción de antibióticos". Los resultados de estos análisis muestran que los Planctomycetes recién obtenidos tienen estilos de vida extraordinariamente complejos y tienen el potencial de producir nuevos antibióticos ", agregó..
Los investigadores pudieron proporcionar una confirmación experimental de algunos de sus análisis bioinformáticos en este estudio. Entre otras cosas, investigaron la biología celular de los Planctomycetes que habían sido aislados. "Se dividen de una manera muy diferente de todos los otros agentes patógenos importantesbacterias ", dice Jogler. Además, la investigación muestra nuevos mecanismos inesperados de división celular bacteriana. Sobre todo, sin embargo, el estudio proporciona evidencia impresionante de que supuestamente, las bacterias 'no cultivables' pueden obtenerse y caracterizarse en cultivo puro.
Según los autores del estudio, muchos aspectos de su trabajo actual pueden transferirse a otros productores potenciales de antibióticos. "El cultivo impulsado por hipótesis y la caracterización holística son esenciales para descubrir algo realmente nuevo y abrir nuevas vías terapéuticas", enfatiza Jogler, que solo se mudó a Jena hace unas semanas. El profesor de interacciones microbianas se complace de haber encontrado un entorno ideal para su investigación en la Universidad Friedrich Schiller, con su Cluster of Excellence, Balance of the Microverse ".
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Materiales proporcionado por Friedrich-Schiller-Universitaet Jena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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