Descubren el mecanismo por el cual algunas bacterias sobreviven a antibióticos y a respuesta inmune

Investigadores argentinos y estadounidenses descubrieron el mecanismo por el que algunas bacterias tienen la capacidad de diversificar sus proteínas, lo que les permite sobrevivir a los antibióticos y a la respuesta inmune, un conocimiento clave para el desarrollo de nuevos tratamientos o la mejor utilización de los ya existentes.

La resistencia de las bacterias frente a los antibióticos es una preocupación a nivel mundial: se estima que las enfermedades infecciosas farmacorresistentes causan al menos 700 mil muertes al año en todo el mundo y el ritmo con el cual aparecen cepas resistentes a antibióticos predice que volverán a ser la principal causa de muerte a futuro.

En efecto, mañana comienza la Semana Mundial de Concientización sobre el Uso de los Antimicrobianos, que se celebra cada año del 18 al 24 de noviembre, una campaña que busca generar conciencia sobre esta problemática.

«El trabajo consistió en tratar de entender una familia de proteínas (un grupo que comparten ciertas propiedades) que son sensores de estrés en las bacterias, es decir que son capaces de detectar situaciones como las que generan los antibióticos», indicó a télam la química Daiana Capdevila, una de las directoras del estudio.

Capdevila, jefa del Laboratorio de Fisicoquímica de Enfermedades Infecciosas de la Fundación Instituto Leloir (FIL) e investigadora del Conicet, señaló que «esta comprensión puede llevarnos no sólo al desarrollo de nuevas drogas sino también a usar mejor las que ya tenemos».

El estudio también fue liderado por el bioquímico David Giedroc, de la Universidad de Indiana, Estados Unidos, y se publicó recientemente en la revista Nucleic Acids Research (https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab1040/6424783).

Para comprender el importante del hallazgo, Capdevila describió que «la familia de proteínas que estudiaron (CsoR ) son utilizadas por las bacterias para detectar, con una especificidad extraordinaria, moléculas que si aumentan por efecto de los antibióticos y otras condiciones que enfrentan al infectar al humano, las podría matar».

Algunas de esas moléculas «bactericidas» son iones o átomos metálicos, como el cobre, y otras denominadas «especies reactivas de oxígeno».

Una vez que las bacterias detectan esas moléculas «bactericidas», despliegan estrategias de defensa para superar ese estrés y sobreponerse al afecto de los antibióticos, destacó la investigadora.

Esas estrategias de resistencia tienen que ver con la remediación o eliminación de las moléculas bactericidas, sobre todo de las especies reactivas de oxígeno, mediante el empleo de otras moléculas llamadas «especies reactivas de azufre» (RSS).

«Entonces las bacterias usan las proteínas CsoR para «detectar e inducir un nivel de concentración de RSS apropiado para reducir las especies reactivas de oxígeno y otros compuestos que ponen en riesgo su supervivencia», añadió.

El descubrimiento que realizaron fue comprender el mecanismo por el cual las bacterias utilizan dos proteínas que son idénticas para cosas diferentes: en algunos casos para detectar cobre y en otros para acumular las RSS para poder resistir a los antibióticos.

Para llegar a comprender los mecanismos descritos, los investigadores estudiaron el Streptococcus pneumoniae (causante de neumonías y otitis agudas), Staphylococcus aureus (que causa infecciones en la piel y cuadros muy graves cuando es resistente a múltiples antibióticos), Enterococcus faecalis (comensal en intestino y causante de infecciones de tracto urinario frecuentemente resistentes a antibióticos) y Streptococcus mitis (que habita en la boca humana pero puede causar infecciones de tracto urinario).

«Dado que las RSS son una pieza clave de las bacterias en su estrategia de defensa, la idea es usar esas proteínas como blanco terapéutico», destacó Capdevila, ganadora del Premio Nacional L’Oréal-Unesco «Por las Mujeres en la Ciencia» en la categoría Beca en 2020.

Asimismo, sostuvo que «estudios posteriores tendrán que confirmar esa hipótesis y trazar un camino que contribuyan a mejorar en el futuro el abordaje médico de múltiples infecciones».

Según informa la agencia CyTA-Leloir, del estudio también participaron Mauro Bringas, becario doctoral del Conicet en el grupo de Capdevila; y Joseph Fakhoury, Yifan Zhang, Katherine Edmonds, Justin Luebke y Giovanni Gonzalez-Gutierre, de la Universidad de Indiana.