Nuevos datos

¿Cómo las bacterias resistentes a los fármacos construyen sus defensas?

E. Coli Bacteria
NIAID/ FLICKR
Publicado 03/10/2016 8:47:36CET

   MADRID, 3 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Entender mejor la manera en la que funcionan cientos de diferentes tipos de bacterias que causan enfermedades podría ayudar a allanar el camino para hacer frente a sus efectos. Investigadores de la Universidad de Leeds, en Reino Unido, dirigidos por los profesores Sheena Radford y Neil Ranson, han descubierto nuevos datos acerca del funcionamiento de un complejo proteico llamado BAM, la maquinaria de ensamblaje de barril beta, lo que ayuda a insertar otras proteínas bacterianas en la capa protectora más externa de la bacteria.

   Para que las bacterias propaguen enfermedades, necesitan formar una membrana externa o no podrán sobrevivir en los ambientes hostiles en los que viven. El complejo BAM juega un papel crucial en este proceso, facilitando la inserción de una gran cantidad de proteínas en esta capa que se requieren para que funcione correctamente como una barrera, protegiendo al insecto del ataque de los antibióticos.

   Con sus nuevos resultados, los investigadores del Centro Astbury de Biología Estructural Molecular dicen que puede ser posible diseñar fármacos que se dirijan al complejo BAM para detener este funcionamiento. "Se trata de una máquina molecular compleja involucrada en mantener las bacterias vivas y sabemos que las mutaciones son letales para las bacterias. Algunos hermosos trabajos realizados por otros laboratorios han demostrado que BAM existe en dos formas diferentes, una forma abierta y otra cerrada, pero la forma abierta parecía requerir que parte del complejo se desmoronase.

   "Nuestro trabajo demuestra por primera vez que el complejo BAM intacto está en estado abierto. Ahora, hemos sido capaces de ver la estructura intacta de esta manera, obteniendo nuevas pistas sobre cómo funciona BAM y sobre cómo desarrollar formas de detener su funcionamiento", dice el profesor Ranson, director del Centro Astbury.

   "Si BAM no puede hacer su trabajo, las bacterias no sobrevivirán y se les impidirá la propagación de enfermedades. El reto, ahora que entendemos mejor cómo funciona BAM, es que la comunidad científica desarrolle fármacos que puedan dirigirse a él y reponer nuestro disminuido arsenal de antibióticos para tratar las infecciones bacterianas", agrega este investigador, cuyo trabajo se detalla en un artículo publicado este viernes en 'Nature Communications'.

HACIA NUEVOS ANTIBIÓTICOS

   La nueva información contribuirá a encontrar nuevas formas de matar las bacterias que se han vuelto cada vez más resistentes a los medicamentos desarrollados en el siglo XX. La resistencia a los antibacterianos se ha convertido en un tema importante en los últimos años, con muchos fármacos desarrollados para combatir las infecciones desde la tos ferina a la salmonela, y una amplia gama de infecciones adquiridas en el hospital, perdiendo su eficacia.

   Anteriormente, los científicos han utilizado cristalografía de rayos X, que ha sido el pilar del descubrimiento estructural durante varias décadas, para mostrar que el complejo BAM en forma de barril podría existir de ambas maneras: abierta y cerrada.

   El complejo BAM se encuentra dentro de la membrana externa de las bacterias Gram-negativas e inserta otras proteínas en la membrana donde se necesitan para formar una capa protectora funcional. No se entiende correctamente cómo sucede, pero se cree que el cambio de forma es esencial para permitir que sus proteínas cliente entren en la membrana.

   Mediante el uso de microscopios electrónicos muy avanzados, los profesores Radford y Ranson han visto la estructura de BAM en un estado abierto mediante la congelación rápida del complejo. Estructuras anteriores del estado abierto carecían de una de las cinco proteínas que componen el complejo BAM completo, llamado BAMB.

   Los nuevos resultados muestran que la apertura del BAM barril puede suceder con BAMB allí y esto cambia la manera en la que los científicos piensan acerca de cómo podría funcionar BAM. La investigación se llevó a cabo utilizando microscopios electrónicos basados en el 'Diamond Light Source', la instalación científica nacional de radiación sincrotrón de Reino Unido.

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