Resistencia a los antibióticos y las bacterias del suelo al rescate

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Un antibiótico eficaz contra bacterias resistentes es descubierto. Fuente: Teletica

Ya hemos comentado en diversos post, varios de los cuales exponemos abajo, que los microorganismos del suelo han sido la principal arma que ha utilizado la medicina para defendernos de las infecciones. Y todo ello gracias a los antibióticos que producen. Empero, como somos estúpidos por naturaleza, estamos convirtiendo esta gran reserva de medicamentos, que han salvado cientos de millones de vidas, en un problema descomunal, al inducir que sea justamente en el recurso suelo en donde ahora estos bichitos generan bacterias multirresistentes. No se puede utilizar el medio edáfico como en vertedero de antibióticos y/o otros elementos dañinos para la salud pública. No me repetiré más, por cuanto  abajo os muestro bastante material, previamente escrito para esta bitácora.

La noticia de hoy nos informa de que, a pesar de todo, y ante el fragante desprecio de la farmaindustria por los sufrimientos que padece la población, al no invertir en el descubrimiento de nuevos antibióticos (sino no es escandalosamente rentable para estas multinacionales, no investigan), de nuevo los microrganismos del suelo vienen a nuestro rescate. Y eso es precisamente lo que nos relata las dos noticias que os ofrecemos hoy sobre el mismo tema. Hablamos de la pseudouridimycina, recientemente detectada en una muestra de suelo. Os dejo pues con las noticias, no antes sin recalcar que si seguimos usando el suelo como vertedero en donde abandonar nuestras inmundicias, las consecuencias de nuestros actos acabarán generando una pandemia global de dimensiones impredecibles. Los expertos alegan que este nuevo fármaco no generará resistencias, aunque eso ya es harina de otro costal…..

Juan José Ibáñez

Continua…….

Hallado un nuevo antibiótico natural capaz de destruir las bacterias resistentes

Las bacterias resistentes a antibióticos, popularmente conocidas como ‘superbacterias’, suponen una de las principales amenazas para la salud pública mundial.

Una vez estos microorganismos han evolucionado para contrarrestar la eficacia de los antibióticos –por lo general, por un empleo abusivo o incorrecto de estos medicamentos, caso de su uso en el tratamiento de enfermedades que, como la gripe, son causadas por un virus y no por una bacteria– poco más se puede hacer que encomendarse a la capacidad del sistema inmune del paciente para combatir la infección. Además, el número de estudios en marcha para desarrollar nuevos antibióticos es nimio, por lo que el futuro no parece ser demasiado esperanzador. Entonces, ¿qué se puede hacer? Pues, por ejemplo, mirar en la Naturaleza para ver si, tal y como sucedió en el descubrimiento –accidental– de la penicilina, se halla un nuevo compuesto capaz de hacer frente a estas bacterias resistentes. Una posibilidad que, como muestra un estudio dirigido por investigadores de la Universidad Rutgers en Nuevo Brunswick (EE.UU.), puede ofrecer unos resultados más que notables.

Concretamente, el estudio, publicado en la revista Cell, describe un antibiótico que producido de manera natural por una bacteria y bautizado comopseudouridimycina‘, presenta un novedoso mecanismo de acción capaz de destruir un amplio espectro de bacterias tanto sensibles como resistentes a los antibióticos disponibles y de curar las infecciones bacterianas en modelos animales –ratones.

Como explica Stefano Donadio, co-director de la investigación, “entre otros resultados, nuestro trabajo destaca la importancia de los productos naturales para proporcionar nuevos antibióticos. Y es que los microbios llevan miles de millones de años desarrollando ‘armas químicas’ para matar a otros microbios“.

ANTIBIOTICO ‘NATURAL’

El antibiótico pseudouridimycina actúa inhibiendo la ARN polimerasa bacteriana, esto es, la enzima responsable de sintetizar el ARN de las bacterias. Sin embargo, a día de hoy ya hay otro antibiótico disponible que, denominado ‘rifampicina’, también actúa inhibiendo esta enzima bacteriana. Entonces, ¿debe esperarse que las bacterias resistentes a la rifampicina lo sean también a la pseudouridimycina? Pues no, dado que tanto sus mecanismos como los sitios de unión a la enzima son diferentes. Tal es así que cuando se administran de forma combinada suman sus efectos antibióticos.

Es más; la tasa de resistencia espontánea de la pseudouridimycina es solo una décima parte de la de la rifampicina –o dicho de otro modo, la probabilidad de que una bacteria desarrolle resistencia a la pseudouridimycina como consecuencia de una mutación espontánea es 10 veces inferior a la que se observa con la rifampicina.

Concretamente la pseudouridimycina actúa como un inhibidor análogo de nucleósido en la ARN polimerasa bacteriana. Es decir, imita los compuestos químicos que, cual bloques de construcción, son utilizados por la enzima para sintetizar el ARN bacteriano. Así, lo que hace el antibiótico es unirse a la ARN polimerasa en el lugar donde lo harían los bloques de construcción –unas moléculas llamadas ‘nucleósidos trifosfato’ (NTP)–. Y dado que el NTP ya no se puede unir, la enzima no tiene la materia prima para construir el ARN.

Y este nuevo antibiótico, tal y como hace con la enzima bacteriana, ¿no inhibe también la ARN polimerasa humana? Pues no. La pseudouridimycina es el primer análogo de nucleósido que inhibe selectivamente la ARN polimerasa bacteriana pero no las ARN polimerasas humanas.

Como indica Richard H. Ebright, co-director de la investigación, “dado que el punto de unión del NTP a la ARN polimerasa bacteriana tiene exactamente la misma estructura y secuencia que el punto de unión del NTP a la ARN polimerasa humana, la mayoría de los investigadores creían imposible que un inhibidor análogo de nucleósido pudiera inhibir la ARN polimerasa bacteriana sin hacer lo mismo con la humana. Sin embargo, la pseudouridimycina contiene una cadena lateral que se permanece fuera del punto de unión del NTP y toca un punto adyacente presente en la ARN polimerasa bacteriana pero no en la humana. El resultado es que el antibiótico se une de una manera mucho más fuerte a la enzima bacteriana que a la humana”.

SIN RIESGO DE RESISTENCIAS

Es más; como destacan los autores, el hecho de que la pseudouridimycina actúe como un inhibidor análogo de nucleósido explica la baja tasa de resistencia espontánea del antibiótico.

Como refiere Richard H. Ebright, “el nuevo antibiótico interactúa con residuos esenciales en el punto de unión del NTP que no pueden ser alterados sin que se pierda la actividad de la ARN polimerasa y, por tanto, la viabilidad de la bacteria. Las alteraciones en el punto de unión del NTP que impiden que el nuevo antibiótico se pueda unir también imposibilitan la actividad bacteriana, por lo que la bacteria acaba muriendo antes de llegar a desarrollar resistencia”.

En definitiva, la pseudouridimycina se presenta como un fármaco muy prometedor para combatir el cada vez más acuciante problema que suponen las resistencias bacterianas.

Como concluye Stefano Donadio, “los inhibidores análogos de los nucleósidos que bloquean selectivamente las polimerasas virales han tenido un enorme impacto en el tratamiento de la infección por el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) y de la hepatitis C. Y es que muchos de los fármacos anti-VIH y anti-hepatitis C son inhibidores análogos de los nucleósidos. Así, los inhibidores análogos de los nucleósidos que inhiben selectivamente la ARN polimerasa bacteriana pueden tener un impacto similar en el tratamiento de las infecciones bacterianas”.

Descubrieron un antibiótico eficaz contra las bacterias resistentes

El “pseudouridimycine” (PUM) es diez veces menos de susceptible de desencadenar resistencia como los antibióticos que hay en el mercado. Los ensayos clínicos podrían comenzar en tres años

16 de junio de 2017

 Uno de los desafíos de la ciencia pasa por intentar modificar los fármacos existentes para hacerlos más potentes frente a los patógenos (iStock)

Científicos descubrieron en una prueba de tierra extraída en Italia un nuevo antibiótico que es eficiente contra las bacterias resistentes.

Este nuevo antibiótico, producido por un microbio, que fue bautizado como “pseudouridimycine” (PUM), logró destruir una amplia gama de bacterias, muchas de las cuales resistentes, durante las pruebas de laboratorio. También fue capaz de curar la escarlata en ratones.

El descubrimiento fue publicado el jueves en   un artículo de la revista científica estadounidense Cell.

El pseudouridimycine neutraliza la polimerasa, una encima esencial para todas las funciones de cada organismo.

Sin embargo, su mecanismo es diferente al de la rifampicina, una clase de antibiótico que también está dirigido a la misma enzima. También es diez veces menos de susceptible de desencadenar resistencia como los antibióticos que hay en el mercado.

PUM mató a veinte especies de bacterias de laboratorio y fue particularmente eficaz contra los estreptococos y estafilococos, que son muchas veces resistentes a múltiples antibióticos.

Los ensayos clínicos con este nuevo antibiótico podrían comenzar en tres años y llegar al mercado dentro de 10 años, indicaron los investigadores de la universidad Rutgers-New Brunswick y la firma italiana de biotecnologías Naicons.

Este descubrimiento demuestra una vez más que las bacterias que se encuentran en el suelo son la mejor fuente de nuevos antibióticos, subrayó el científico.

(Con información de AFP)

Researchers discover new antibiotic effective against drug-resistant bacteria

June 15, 2017

Structure of bacterial RNA polymerase, showing the binding sites for the new antibiotic pseudouridimycin (PUM) and the current antibacterial drug rifampin (Rif). PUM has a lower resistance rate and a smaller resistance target than Rif — …more

Scientists from Rutgers University-New Brunswick, the biotechnology company NAICONS Srl., and elsewhere have discovered a new antibiotic effective against drug-resistant bacteria: pseudouridimycin. The new antibiotic is produced by a microbe found in a soil sample collected in Italy and was discovered by screening microbes from soil samples. The new antibiotic kills a broad spectrum of drug-sensitive and drug-resistant bacteria in a test tube and cures bacterial infections in mice.

In a paper published in Cell today, the researchers report the discovery and the new antibiotic’s mechanism of action.

Pseudouridimycin inhibits bacterial RNA polymerase, the enzyme responsible for bacterial RNA synthesis, through a binding site and mechanism that differ from those of rifampin, a currently used antibacterial drug that inhibits the enzyme. Because pseudouridimycin inhibits through a different binding site and mechanism than rifampin, pseudouridimycin exhibits no cross-resistance with rifampin, functions additively when co-administered by rifampin and, most important, has a spontaneous resistance rate that is just one-tenth the spontaneous resistance rate of rifampin.

Pseudouridimycin functions as a nucleoside-analog inhibitor of bacterial RNA polymerase, meaning that it mimics a nucleoside-triphosphate (NTP), the chemical “building block” that bacterial RNA polymerase uses to synthesize RNA. The new antibiotic binds tightly to the NTP binding site on bacterial RNA polymerase and, by occupying the NTP binding site, prevents NTPs from binding.

Pseudouridimycin is the first nucleoside-analog inhibitor that selectively inhibits bacterial RNA polymerase but not human RNA polymerases.

“Because the NTP binding site of bacterial RNA polymerase has almost exactly the same structure and sequence as the NTP binding sites of human RNA polymerases, most researchers thought it would be impossible for a nucleoside-analog inhibitor to inhibit bacterial RNA polymerase but not human RNA polymerases,” said Richard H. Ebright, Board of Governors professor of chemistry and chemical biology and laboratory director at the Waksman Institute of Microbiology at Rutgers-New Brunswick, who led the research.

“But pseudouridimycin contains a side-chain that ‘reaches’ outside the NTP binding site and ‘touches’ an adjacent site that is present in bacterial RNA polymerase but not in human RNA polymerases and, as a result, it binds more tightly to bacterial RNA polymerase than to human RNA polymerases,” Ebright said.

The fact that pseudouridimycin functions as a nucleoside-analog inhibitor explains the low rate of emergence of resistance to the compound.

“The new antibiotic interacts with essential residues of the NTP binding site that cannot be altered without losing RNA polymerase activity and bacterial viability,” Ebright said. “Alterations of the NTP binding site that disrupt binding of the new antibiotic also disrupt RNA polymerase activity, resulting in dead bacteria, rather than resistant bacteria.”

“Nucleoside-analog inhibitors that selectively inhibit viral nucleotide polymerases have had transformative impact on the treatment of HIV-AIDS and hepatitis C,” said Stefano Donadio, CEO of NAICONS Srl., who co-led the research. “The anti-AIDS drugs Zidovudine, Videx, Zalcitabine, Lamivudine, and Viread are nucleoside-analog inhibitors, and the anti hepatitis-C drugs Solvadi and Harvoni are nucleoside-analog inhibitors.”

“Nucleoside-analog inhibitors that selectively inhibit bacterial RNA polymerase could have a similarly transformative impact on the treatment of bacterial infections,” Donadio said.

“The discovery also underscores the importance of natural products in providing new antibiotics,” he said. “Microbes have had had billions of years to develop ‘chemical weapons’ to kill other microbes.”

Explore further: Researchers determine structure of tuberculosis drug target

More information: Cell (2017). DOI: 10.1016/j.cell.2017.05.042

Journal reference: Cell; Provided by: Rutgers University; Read more at: https://phys.org/news/2017-06-antibiotic-effective-drug-resistant-bacteria.html#jCp.

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