Una de las últimas flechas en el carcaj en la lucha contra las bacterias peligrosas es el antibiótico de reserva daptomicina. Se usa principalmente cuando los medicamentos convencionales fallan debido a bacterias resistentes. Aunque el antibiótico se desarrolló hace aproximadamente 30 años, su modo de acción exactoanteriormente no estaba claro. Los científicos de la Universidad de Bonn ahora han descifrado el acertijo: la daptomicina bloquea la integración de los bloques de construcción importantes en la pared celular de los patógenos, matando así a las bacterias. Los resultados ya han sido publicados en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Cuando se trata de infecciones bacterianas, los antibióticos son las armas médicas preferidas, pero cada vez son más contundentes. El número de resistencias aumenta, por eso muchos antibióticos ya no son efectivos contra los patógenos peligrosos. Algunos de estos activosLas sustancias están destinadas a infecciones particularmente graves con bacterias resistentes. Un ejemplo es la daptomicina, que se lanzó en los EE. UU. en 2003 y en Alemania en 2006. Se utiliza para el tratamiento de infecciones con Staphylococcus aureus resistente a meticilina MRSA y enterococos resistentes.
"Aunque se descubrió la daptomicina hace unos 30 años, el modo de acción exacto se mantuvo difícil hasta ahora", explica la profesora Dra. Tanja Schneider del Instituto de Microbiología Farmacéutica de la Universidad de Bonn y el Centro Alemán de Investigación de Infecciones DZIFHubo diferentes teorías sobre cómo este antibiótico ataca y mata las bacterias. Una de ellas fue que la daptomicina perfora la envoltura bacteriana y conduce a un flujo de salida de potasio que termina con la muerte de la bacteria. "Nadie entendió cómo funciona realmente la daptomicina", diceDra. Anna Müller, una de las autoras principales del grupo de investigación del profesor Schneider.
El equipo interdisciplinario de los campos de medicina, farmacología y química física utilizó una amplia variedad de métodos científicos para descubrir el modo de acción del antibiótico. Los investigadores primero etiquetaron la daptomicina con un tinte fluorescente que brilla en verde. Esto les permitió seguir exactamente dóndeel antibiótico se acopla a las células estafilocócicas bajo el microscopio de alta resolución. "La daptomicina se une a la bacteria en las regiones donde la nueva pared celular se está sintetizando", dijo el Dr. Fabian Grein, otro autor principal y colega del Prof. Schneider.
Al igual que en un kit de construcción, la pared celular bacteriana se ensambla a partir de numerosos bloques de construcción. Otros análisis llevados a cabo por los investigadores sobre estafilococos y paredes bacterianas producidas sintéticamente mostraron que dos de estos bloques de construcción en particular son muy importantes para el efecto de la daptomicina: el bloque de construcción de la pared celular central "lípido II" y la membrana de lípidos fosfatidilglicerol PG. "La combinación de lípido II y PG juntos es el talón de Aquiles de la bacteria", dice Schneider. Aquí es exactamente donde entra en juego la daptomicina: El antibiótico captura estos importantes bloques de construcción y bloquea la construcción posterior de la pared celular. Como resultado, la pared celular bacteriana se vuelve inestable y produce la salida de varios iones, incluido el potasio. "La salida de iones no es el mecanismo de destrucción realde daptomicina, como se pensó originalmente, pero como consecuencia de la muerte celular bacteriana ", concluye Schneider.
"Pudimos mostrar cómo funciona realmente la daptomicina y a qué estructuras diana moleculares se acopla", comenta el profesor Dr. Ulrich Kubitscheck, del Departamento de Química Biofísica de la Universidad de Bonn. Este es un requisito previo importante para una mayor optimizaciónde daptomicina. Dado que no se pueden desarrollar nuevas sustancias activas en la medida deseada para combatir la resistencia a los antibióticos, los investigadores se están centrando en terapias combinadas que utilizan diferentes sustancias activas. "La estrategia es apuntar a las bacterias ya resistentes con armas de acción diferente", dice el profesor Schneider.Sin embargo, esto solo funcionaría si se conoce el modo de acción y los objetivos de los antibióticos.
El estudio se realizó en el Centro de Investigación Colaborativa Transregional TRR261 "Antibiotic CellMap - Mecanismos celulares de acción y producción de antibióticos" ubicado en las universidades de Bonn y Tübingen y financiado por la Fundación Alemana de Investigación DFG. El Centro Alemán para InfeccionesLa investigación también está involucrada. "Fue solo a través de esta cooperación transdisciplinaria que pudimos dar el paso decisivo hacia adelante y resolver un enigma que la ciencia ha estado reflexionando durante 30 años", dice Schneider.
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Materiales proporcionado por Universidad de Bonn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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