Super bacterias: identifican mecanismo crucial para combatirlas
Investigadores argentinos descubrieron proceso de activación de las enzimas que degradan una familia de antibióticos. A partir de estos resultados sería posible diseñar drogas que permitan atacar estas cepas, llamadas Super Bacterias.
Investigadores argentinos descubrieron proceso de activación de las enzimas que degradan una familia de antibióticos. A partir de estos resultados sería posible diseñar drogas que permitan atacar estas cepas, llamadas Super Bacterias
A mediados de los ’90 se detectaron por primera vez las metalo-beta lactamasas (MBL), enzimas que tornaban a las bacterias resistentes a los antibióticos de la familia de los carbapenemes, usados como última línea de defensa frente a cepas multirresistentes. En la actualidad estas Super Bacterias son casi invencibles, ya que las MBL destruyen las drogas antes de que puedan actuar.
Sin embargo, un grupo de investigadores argentinos logró dilucidar los mecanismos que llevan a la activación de estas enzimas, el primer paso para diseñar una droga que pueda inhibir este proceso. Los resultados fueron publicados ayer en la prestigiosa revista Nature Chemical Biology.
Hasta ahora no se conocía la forma que adoptaban las MBL dentro de la bacteria ni cómo eran activadas, ya que en todos los trabajos se estudiaban purificadas y en condiciones de laboratorio. “El problema es que uno puede diseñar inhibidores que van a funcionar en el tubo de ensayo, pero no en la bacteria”, explica Alejandro Vila, investigador principal del CONICET y director del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR).
Vila y su equipo demostraron que, dentro de las bacterias, las MBL necesitan dos átomos de zinc para poder actuar y degradar los antibióticos. Describieron además la estructura tridimensional de la enzima y cuáles son los sitios en los que se alojan los átomos del metal.
Para Mario Ermácora, investigador del CONICET en el laboratorio de expresión y plegamiento de proteínas de la Universidad Nacional de Quilmes, “esta sutil alteración en la forma en que se une el zinc a la enzima confiere a la bacteria una ventaja evolutiva” para poder resistir a los antibióticos.
De acuerdo con Vila, este hallazgo marca un punto de inflexión en la búsqueda de una solución al problema de las Super Bacterias. Con esta información ahora es posible encarar el desarrollo de un inhibidor que detenga la activación de las MBL.
De aquí en más, el equipo avanzará en el desarrollo de un fármaco que pueda poner un punto final a las Super Bacterias. “Hoy no hay tratamientos clínicos disponibles porque las MBL no pueden ser inhibidas, ya que no hay ningún inhibidor en el mercado”, asegura Vila.
La última barrera de defensa
Marcelo Galas, jefe del departamento de bacteriología del Instituto Nacional de enfermedades infecciosas ANLIS “Dr. Carlos Malbrán”, explica que en Argentina las MBL fueron aisladas por primera vez en dos bacterias hospitalarias que causan neumonía en pacientes internados: Pseudomona aeruginosa y Acinetobacter baumannii.
A medida que progresaba la resistencia de las bacterias a los antibióticos tradicionales, se desarrollaron otros nuevos para combatirlas. En los ’90 se presentaron los carbapenemes, una familia de antibióticos que constituía “el último recurso que un médico tiene que usar” frente a estas infecciones multirresistentes, explica Vila. Pero a fines del siglo XX aparecieron las primeras cepas de bacterias con genes que codificaban para MBL, las únicas enzimas que podían atacar a los carbapenemes. Para Vila, es un juego evolutivo: al aparecer estos nuevos antibióticos, las bacterias probablemente “reclutaron” los genes de estas enzimas para defenderse, y así nacieron las Super Bacterias. Cuando aparecen bacterias con resistencia por MBL, “es casi como quedarte sin las últimas herramientas de tratamiento”, comenta Galas, “por lo tanto son muy temidas en los hospitales y se hace todo lo posible para frenar la diseminación”.
No tan nuevas
Las MBL pueden ser rastreadas a lo largo de la historia en diferentes microorganismos. Si bien fueron identificadas por primera vez en los años ’60 en cepas no patógenas, recién en los ’90 se encontraron en microorganismos asociados con infecciones en humanos.
Sin embargo, los genes que las codifican también fueron hallados en bacterias prehistóricas, llamadas arqueobacterias. “Eso indica que en un principio tenían otra función en la célula bacteriana”, dice Vila.
Estos genes, que en la naturaleza permiten a las bacterias sobrevivir, fueron “transferidos” a las bacterias patógenas que atacan al hombre, que evolucionaron sus mecanismos de defensa y se hicieron resistentes a los antibióticos.
Hoy en día, diseñar un inhibidor de MBL puede ser el primer paso para prevenir la diseminación de estas Super Bacterias. “Las infecciones bacterianas y la emergencia de resistencia a los antibióticos constituyen uno de los problemas médicos más importantes de la actualidad”, concluye Ermácora.
A mediados de los ’90 se detectaron por primera vez las metalo-beta lactamasas (MBL), enzimas que tornaban a las bacterias resistentes a los antibióticos de la familia de los carbapenemes, usados como última línea de defensa frente a cepas multirresistentes. En la actualidad estas Super Bacterias son casi invencibles, ya que las MBL destruyen las drogas antes de que puedan actuar.
Sin embargo, un grupo de investigadores argentinos logró dilucidar los mecanismos que llevan a la activación de estas enzimas, el primer paso para diseñar una droga que pueda inhibir este proceso. Los resultados fueron publicados ayer en la prestigiosa revista Nature Chemical Biology.
Hasta ahora no se conocía la forma que adoptaban las MBL dentro de la bacteria ni cómo eran activadas, ya que en todos los trabajos se estudiaban purificadas y en condiciones de laboratorio. “El problema es que uno puede diseñar inhibidores que van a funcionar en el tubo de ensayo, pero no en la bacteria”, explica Alejandro Vila, investigador principal del CONICET y director del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR).
Vila y su equipo demostraron que, dentro de las bacterias, las MBL necesitan dos átomos de zinc para poder actuar y degradar los antibióticos. Describieron además la estructura tridimensional de la enzima y cuáles son los sitios en los que se alojan los átomos del metal.
Para Mario Ermácora, investigador del CONICET en el laboratorio de expresión y plegamiento de proteínas de la Universidad Nacional de Quilmes, “esta sutil alteración en la forma en que se une el zinc a la enzima confiere a la bacteria una ventaja evolutiva” para poder resistir a los antibióticos.
De acuerdo con Vila, este hallazgo marca un punto de inflexión en la búsqueda de una solución al problema de las Super Bacterias. Con esta información ahora es posible encarar el desarrollo de un inhibidor que detenga la activación de las MBL.
De aquí en más, el equipo avanzará en el desarrollo de un fármaco que pueda poner un punto final a las Super Bacterias. “Hoy no hay tratamientos clínicos disponibles porque las MBL no pueden ser inhibidas, ya que no hay ningún inhibidor en el mercado”, asegura Vila.
La última barrera de defensa
Marcelo Galas, jefe del departamento de bacteriología del Instituto Nacional de enfermedades infecciosas ANLIS “Dr. Carlos Malbrán”, explica que en Argentina las MBL fueron aisladas por primera vez en dos bacterias hospitalarias que causan neumonía en pacientes internados: Pseudomona aeruginosa y Acinetobacter baumannii.
A medida que progresaba la resistencia de las bacterias a los antibióticos tradicionales, se desarrollaron otros nuevos para combatirlas. En los ’90 se presentaron los carbapenemes, una familia de antibióticos que constituía “el último recurso que un médico tiene que usar” frente a estas infecciones multirresistentes, explica Vila. Pero a fines del siglo XX aparecieron las primeras cepas de bacterias con genes que codificaban para MBL, las únicas enzimas que podían atacar a los carbapenemes. Para Vila, es un juego evolutivo: al aparecer estos nuevos antibióticos, las bacterias probablemente “reclutaron” los genes de estas enzimas para defenderse, y así nacieron las Super Bacterias. Cuando aparecen bacterias con resistencia por MBL, “es casi como quedarte sin las últimas herramientas de tratamiento”, comenta Galas, “por lo tanto son muy temidas en los hospitales y se hace todo lo posible para frenar la diseminación”.
No tan nuevas
Las MBL pueden ser rastreadas a lo largo de la historia en diferentes microorganismos. Si bien fueron identificadas por primera vez en los años ’60 en cepas no patógenas, recién en los ’90 se encontraron en microorganismos asociados con infecciones en humanos.
Sin embargo, los genes que las codifican también fueron hallados en bacterias prehistóricas, llamadas arqueobacterias. “Eso indica que en un principio tenían otra función en la célula bacteriana”, dice Vila.
Estos genes, que en la naturaleza permiten a las bacterias sobrevivir, fueron “transferidos” a las bacterias patógenas que atacan al hombre, que evolucionaron sus mecanismos de defensa y se hicieron resistentes a los antibióticos.
Hoy en día, diseñar un inhibidor de MBL puede ser el primer paso para prevenir la diseminación de estas Super Bacterias. “Las infecciones bacterianas y la emergencia de resistencia a los antibióticos constituyen uno de los problemas médicos más importantes de la actualidad”, concluye Ermácora.
