Hallan cómo segregan toxinas las bacterias resistentes a los fármacos

Archivo - Detección de la resistencia a los antimicrobianos mediante la prueba de difusión de Kirby Bauer
Archivo - Detección de la resistencia a los antimicrobianos mediante la prueba de difusión de Kirby Bauer - ISTOCK/ NICOLAE MALANCEA - Archivo
Publicado: martes, 21 febrero 2023 7:32


MADRID, 21 Feb. (EUROPA PRESS) -

Una investigación dirigida por un científico de la Universidad de Maryland en colaboración con el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de Estados Unidos sugiere que reducir la virulencia de las infecciones resistentes a los fármacos en lugar de tratar de eliminar las bacterias por completo puede ofrecer un enfoque alternativo al tratamiento, según publican en la revista 'en la revista Proceedings of the National Academy of Science'.

Según la Organización Mundial de la Salud, la resistencia a los antimicrobianos representa una de las 10 principales amenazas para la salud pública mundial, y los científicos han estado luchando por encontrar nuevas herramientas para curar las infecciones resistentes a los medicamentos más mortales.

El estudio reveló cómo dos proteínas permiten a la bacteria Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) segregar las toxinas que enferman a las personas. La investigación sugiere que las terapias dirigidas a estas dos proteínas podrían desactivar el SARM, haciéndolo menos letal y posiblemente incluso inofensivo. Este enfoque también reduciría el riesgo de fomentar la resistencia a los antibióticos.

El trabajo sugiere que pueden existir mecanismos similares en otras bacterias, lo que apunta a la posibilidad de un nuevo enfoque para tratar otras infecciones bacterianas.

"Buscábamos una forma alternativa de abordar el SARM --explica Seth Dickey, profesor adjunto del Departamento de Medicina Veterinaria de la UMD y autor principal del estudio--. Nos interesaba entender cómo la bacteria causa la enfermedad para ver si podíamos interferir directamente con los factores de virulencia que produce el bicho. Si podemos desarmarlo, quizá no tengamos que preocuparnos de que eluda los agentes antimicrobianos".

La resistencia a los antimicrobianos se desarrolla cuando un tratamiento farmacológico acaba con algunas células bacterianas, pero no con todas. Las bacterias que quedan tienden a tener cierta resistencia natural, de modo que si tienen la oportunidad de recolonizar, la próxima infección será más fuerte frente a los antibióticos. Esta reproducción selectiva involuntaria ha dado lugar a superbacterias como el SARM y la tuberculosis multirresistente.

Un enfoque del tratamiento de las infecciones que las hiciera menos dañinas sin matarlas podría eliminar la posibilidad de esa reproducción selectiva. En el caso del SARM, ese esfuerzo se ha visto obstaculizado por el hecho de que la bacteria produce varios tipos de toxinas en abundancia. Entender cada mecanismo y desactivarlo es un reto tremendo. Por eso, Dickey y sus colegas decidieron no estudiar cómo producen toxinas las células, sino cómo las segregan en su huésped.

Los trabajos previos de Dickey y otros equipos descubrieron que dos proteínas sirven de transbordadores para transportar las moléculas de toxina a través de la membrana celular bacteriana hasta el entorno exterior. Pero no estaba claro por qué había dos proteínas transportadoras ni cómo funcionaban. Sin este conocimiento, los científicos no pueden desarrollar terapias para evitar la secreción de toxinas.

Para comprender el mecanismo en juego, Dickey y su equipo eliminaron cada tipo de transportador mediante ingeniería genética y observaron cómo secretaban toxinas las células de SARM. Descubrieron que una proteína transportadora recoge las toxinas hidrófilas, o amantes del agua, que flotan en el citoplasma de la célula y las transporta a través de la membrana celular.

En ausencia de ese transportador, las toxinas hidrofílicas seguían acumulándose en el interior de las células de SARM, donde son inocuas tanto para el SARM como para cualquier huésped potencial.

Cuando el equipo eliminó la segunda proteína transportadora, las toxinas hidrofóbicas, o repelidas por el agua, se acumularon en la célula. Esto es significativo, porque estas toxinas tienden a moverse por sí solas fuera del citoplasma acuoso y se alojan en la membrana celular más aceitosa, y ahí es donde las toxinas MRSA hacen su daño, a las células huésped y a las células MRSA. Por lo tanto, sin la segunda proteína transportadora, las células MRSA son dañadas por sus propias toxinas hidrofóbicas.

Esto sugiere que las futuras terapias dirigidas a un transportador podrían reducir la virulencia, y las dirigidas al segundo transportador podrían reducir la virulencia al tiempo que tendrían un efecto antibiótico.

Las conclusiones del estudio tienen implicaciones que van más allá del SARM. Cuando los investigadores examinaron los genomas de otras bacterias, descubrieron que muchas tienen genes para producir un sistema de proteínas de transporte dual similar al que encontraron en el SARM.