Unos investigadores descubrieron el secreto detrás de las bacterias que las vuelve resistentes a los medicamentos. Estos científicos estudiaron a las bacterias gramnegativas que causan neumonía resistente a los medicamentos. Las cuales también son responsables de causar otras infecciones del torrente sanguíneo y en sitios quirúrgicos en pacientes hospitalizados.
Los autores del estudio comprobaron que estas bacterias poseen un componente crucial dentro de su membrana externa. Ese componente es el que las protege tanto de los ataques del sistema inmunitario como de los antibióticos.
La buena noticia detrás de estos hallazgos es que se podrán empezar a desarrollar nuevos medicamentos que contrarresten a esas bacterias. Los médicos consideran a estos patógenos como potencialmente mortales. También son la fuente de innumerables infecciones en los entornos de atención médica en todo el mundo.
¿Cómo hacen las bacterias para ser más resistentes a los medicamentos?
El estudio se publicó recientemente en la revista Nature y los descubrimientos alientan a los investigadores a continuar con más estudios clínicos.
En anteriores investigaciones los científicos se habían percatado de que las bacterias gramnegativas podrían construir una membrana externa más resistente. Esta membrana toma como base dos componentes principales no proteicos, lípidos y azúcares. Todos estos elementos juntos forman una barrera impermeable.
Lo que quedaba por descubrir era el secreto detrás de la unión de estos componentes. Los científicos suponían que existía un eslabón perdido responsable de unir este componente lipopolisacárido. Por esa razón, científicos de la Universidad de Columbia decidieron iniciar sus investigaciones.
Para la investigación incorporaron la microscopía crioelectrónica de partícula única de vanguardia. Gracias a esta tecnología los científicos pudieron determinar las estructuras de la enzima que une los lípidos y los azúcares en dos configuraciones funcionales diferentes.
El equipo también utilizó una combinación de experimentos genéticos, bioquímicos y de dinámica molecular para analizar la enzima. Con este procedimiento los investigadores lograron comprender cómo la enzima posiciona los lípidos y los azúcares para que puedan combinarse para formar la membrana protectora.
La importancia del componente lipopolisacárido
El componente lipopolisacárido de la membrana externa es fundamental para la supervivencia de las bacterias gramnegativas. Lo que resta es descubrir cómo bloquear el ensamblaje de estas bacterias. Con esta acción se conseguiría volver a las bacterias más sensibles a los antibióticos y más vulnerables al sistema inmunológico.
La membrana de las bacterias gramnegaticas se contruye en un proceso continuo. Este proceso se inicia cuando dichas bacterias se forman por primera vez y continúa a medida que la membrana se degrada naturalmente. Además, es una mebrana que necesita ser reparada constantemente. Lo que lleva a afirmar a los investigadores que existen muchas oportunidades para alterar la membrana en cualquier etapa del ciclo de vida de la bacteria.
Tras estos hallazgos, el siguiente paso es iniciar con el diseño de medicamentos que inhiban las funciones protectoras de la membrana de estas bacterias.
Referencias:
Structural basis of lipopolysaccharide maturation by the O-antigen ligase: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04555-x
Study unlocks key to success of drug-resistant bacteria: https://phys.org/news/2022-04-key-success-drug-resistant-bacteria.html