Descubren debilidad en bacteria resistente
Descubren una debilidad en «Pseudomonas aeruginosa», una bacteria resistente con potencial de convertirse en el objetivo de una nueva forma de atacarla. El equipo de investigación del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y del Departamento de Microbiología Clínica de la Universidad del Sur de Dinamarca publicó sus hallazgos en la revista Microbiology Spectrum.
Las bacterias resistentes a los antibióticos son expertas en desarrollar nuevas estrategias para evitar la eliminación por antibióticos. Una de esas bacterias es Pseudomonas aeruginosa, que se encuentra naturalmente en el suelo y el agua, pero los hospitales, hogares de ancianos e instalaciones similares para personas con sistemas inmunológicos debilitados también albergan cepas de esta bacteria. Como muchas cepas de P. aeruginosa que se encuentran en los hospitales, son resistentes a la mayoría de los antibióticos utilizados.
Como se publicó en Microbiology Spectrum, el equipo descubrió un mecanismo que reduce la formación de biopelículas en la superficie de P. aeruginosa. La formación de una biopelícula pegajosa y pegajosa es una poderosa herramienta utilizada por las bacterias para protegerse contra los antibióticos, un truco que también utiliza P. aeruginosa.
«Esta biopelícula puede ser tan espesa y pegajosa que el antibiótico no puede penetrar la superficie celular y alcanzar su objetivo dentro de la célula», afirma Clare Kirkpatrick, jefa de investigación del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, y añade: «Es posible que algún día se pueda estimular farmacológicamente este mecanismo para reducir el desarrollo de biopelículas en la superficie de P. aeruginosa».
Específicamente, los investigadores trabajaron con tres genes recién descubiertos en una cepa de P. aeruginosa cultivada en laboratorio. Cuando sobreexpresaron estos genes, observaron una fuerte reducción de la biopelícula. Es importante destacar que el sistema genético afectado es parte del genoma central de P. aeruginosa, lo que significa que se encuentra en todas las cepas de P. aeruginosa secuenciadas hasta ahora.
«Al ser parte del genoma central de P. aeruginosa, este sistema se encontró en todas las cepas investigadas de P. aeruginosa, incluida una amplia variedad de cepas aisladas de pacientes. Por lo tanto, hay motivos para creer que la reducción de biopelículas mediante este sistema debería ser eficaz en todas las cepas conocidas de P. aeruginosa”, afirma Clare Kirkpatrick.
Las cepas bacterianas pueden evolucionar individualmente y moverse rápida y constantemente cuando están bajo presión. No es raro que los pacientes infectados con una cepa de P. aeruginosa respondan bien inicialmente al tratamiento con antibióticos pero luego se vuelvan resistentes a medida que la cepa desarrolla resistencia durante el tratamiento. Las cepas sufren mutaciones, pero su genoma central común no cambia.
En sus experimentos, los investigadores activaron el sistema de reducción de biopelículas sobreexpresando genes. Pero también descubrieron que el sistema es estimulado naturalmente por el estrés de la pared celular. «Por lo tanto, si estresamos la pared celular, esto puede conducir naturalmente a una reducción de la biopelícula, lo que facilita que los antibióticos penetren en la pared celular», según Clare Kirkpatrick, quien añade: «Actualmente, los medicamentos que se dirigen a la pared celular no se utilizan a gran escala contra P. aeruginosa, pero tal vez podrían comenzar a usarse como aditivos para ayudar a reducir la producción de biopelículas y mejorar el acceso de los antibióticos existentes a las células».
Cuando se lucha contra bacterias infecciosas, sólo hay un número limitado de objetivos a los que atacar. Los objetivos que se encuentran tanto en células bacterianas como humanas no pueden atacarse porque los antibióticos también afectarían a las células humanas.
Las células bacterianas y las células humanas tienen algunos objetivos en común, como el proceso de replicación del ADN y los procesos que controlan el metabolismo básico de la glucosa o la respiración celular. Entre los objetivos únicos de las bacterias se encuentran varias funciones proteicas, y también la pared celular bacteriana se considera un objetivo adecuado porque es muy diferente de la pared celular humana.
