Un mecanismo molecular podría explicar cómo las bacterias resisten a los antibióticos

Este descubrimiento, llevado a cabo por investigadores del IBEC, podría ayudar a desarrollar nuevos antibióticos contra las bacterias superresistentes.

El estudio publicado en la revista Scientific Reports está liderado por un equipo de investigadores del IBEC e impulsado por la Fundación Bancaria “la Caixa”.

Investigadores del IBEC han demostrado por primera vez cómo las bacterias producen ADN en condiciones adversas, como cuando están sometidas a tratamientos farmacológicos.

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El grupo de Infecciones bacterianas: terapias antirmicrobianas, liderado por el Dr. Eduard Torrents, se ha especializado en el estudio de la cepa bacteriana Pseudomonas aeruginosa, una cepa que puede causar infecciones pulmonares crónicas graves en pacientes con fibrosis quística (FC) a los que daña gravemente la función pulmonar, aumentando el riesgo de insuficiencia respiratoria e incluso causando la muerte.

La ribonucleótido reductasa (RNR) es una enzima esencial para la división celular que suministra los monómeros necesarios para la síntesis y reparación del ADN, y es la principal responsable de mantener el ciclo celular bacteriano equilibrado en diferentes condiciones. El hecho de que la P. aeruginosa sea uno de los pocos microorganismos que codifica tres clases diferentes de ribonucleótido reductasa (RNR) en su genoma es lo que le permite crecer y adaptarse a diversas condiciones ambientales, pudiendo prosperar y causar infección en múltiples escenarios.

Uno de los sistemas reguladores globales de la P. aeruginosa, AlgZR, es el responsable de convertir las bacterias en el fenotipo asociado a la enfermedad crónica, conocido como mucoide. Estudiando la regulación de la RNR en bacterias bajo condiciones estresantes, como el estrés oxidativo -una perturbación en el equilibrio entre la producción de radicales libres y defensas antioxidantes- los investigadores, incluyendo miembros del grupo de Gabriel Gomila Nanoscale bioelectrical characterization, descubrieron que AlgZR también controla la red de la RNR y dirige cómo se modula la síntesis de ADN, permitiendo a las bacterias reaccionar ante estas condiciones. Esta respuesta también podría explicar cómo las bacterias reaccionan o se adaptan a otras situaciones estresantes, como al hecho de ser atacadas por antibióticos.

“Este vínculo entre el estrés, el sistema AlgZR y la regulación de la RNR proporciona, por primera vez, una explicación molecular de cómo las bacterias pueden continuar dividiéndose bajo el tratamiento con antibióticos”, comenta el Dr. Torrents. “En la mayoría de las especies bacterianas, existen sistemas de dos componentes similares a AlgZR, por lo que se llevarán a cabo más experimentos para evaluar si estos resultados son extensibles a otras especies bacterianas”.

A finales de 2016, la línea de investigación sobre fibrosis quística del grupo de Eduard Torrents recibió financiación de la Fundación “La Caixa”, un impulso que se extenderá durante 3 años.

Artículo referenciado: Anna Crespo, Lucas Pedraz, Marc Van Der Hofstadt, Gabriel Gomila & Eduard Torrents (2017). Regulation of ribonucleotide synthesis by the Pseudomonas aeruginosa two-component system AlgR in response to oxidative stress. Scientific Reports 7, Article number: 17892

 

 

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