Técnica molecular se muestra prometedor en la destrucción de la resistencia en las bacterias


Inserción de una molécula presente en la naturaleza en una bacteria resistentes a los antibióticos, el equipo es capaz de destruir poco a poco la maquinaria responsable de la resistencia.

"Bacterias multirresistentes son ahora omnipresentes en ambos ámbitos hospitalarios y de la comunidad en general", escribió Paul J. Hergenrother, un profesor de química, en un artículo publicado en línea antes de su publicación en el Diario de la Sociedad Química Americana. "Claramente, necesitamos nuevas estrategias y metas para combatir las bacterias resistentes a los medicamentos."




Resistencia a los antibióticos hace que sea difícil de combatir las infecciones y aumenta la posibilidad de adquirir uno, mientras que en un hospital. Eso, a su vez, ha dado lugar a más muertes por infecciones, hospitalizaciones más largas y un mayor uso de fármacos más tóxicos y caros, según los Institutos Nacionales de Salud.

La resistencia se produce cuando las bacterias desarrollan formas de ser resistente al agua, por ejemplo mediante el bombeo de antibióticos fuera de la célula, lo que les impide entrar en la célula o demolición. Una forma común de las bacterias desarrollan resistencia está transfiriendo lateralmente plásmidos - piezas de ADN extra-cromosómico - de una bacteria a otra. Estos plásmidos contienen los códigos genéticos de proteínas que las bacterias insensibles a los antibióticos.

"Nuestra idea era que si se pudiera eliminar plásmidos que hacen que la bacteria resistente, a continuación, la bacteria podría ser sensible a los antibióticos de nuevo", dijo Hergenrother.

Enfoque de los investigadores fue utilizar un proceso natural llamado incompatibilidad plásmido. "Si hay un plásmido en una célula y otra se introduce, a continuación, que compiten entre sí por los recursos", dijo Hergenrother. "Uno de ellos gana y el otro es eliminado."

Con la ayuda de los estudiantes de química gradúan Johna CB DeNap, Jason R. Thomas y Dinty J. Musk, Hergenrother desarrollaron una técnica que imitaba plásmido incompatibilidad incubando las bacterias que contienen plásmidos con un compuesto específico - en este caso un aminoglucósido llamado apramycin que se une al plásmido ARN codificados con y evita la reproducción plásmido adecuado.

AMP fue elegido después de numerosas aminoglucósidos potenciales - Un grupo de antibióticos efectivos contra las bacterias gram-negativas - han sido probados para encontrar a los que se unen fuertemente a los plásmidos de destino. Carga positiva apramycin obligado a carga negativa ARN codificada por plásmidos, que permitió apramycin para prevenir las acciones de la proteína que desencadena la reproducción plásmido. Para contrarrestar esta proteína, apramycin bloquea la replicación del plásmido.

El tratamiento apramicina se aplicó a cultivos bacterianos se cultivaron durante 250 generaciones. Al final del experimento, los plásmidos ya no estaban presentes, haciendo posible que los antibióticos de trabajo.

"Esta es la primera demostración de un enfoque basado en mecánica para eliminar sistemáticamente los plásmidos", dijo Hergenrother. "Antibióticos estándar dirigen la pared celular, pero como la resistencia a los antibióticos surge, debe haber otros objetivos. Hemos validado que los plásmidos como un nuevo objetivo para los antibióticos".

Se necesitan más estudios para identificar si apramycin es útil contra los plásmidos que ocurren en diferentes cepas de bacterias resistentes a los antibióticos. Es posible que pueden ser necesarios otros compuestos para atacar plásmidos específicos, dijo Hergenrother. Los estudios futuros en su laboratorio investigarán estas preguntas.

La Oficina de Investigación Naval, los Institutos Nacionales de Salud y la Corporación de Investigación, una fundación privada con sede en Arizona, que apoya la investigación básica en las ciencias físicas, financiaron el trabajo.

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