19 jun. 2017

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. Y es que 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.

Cultivo bacteriano en una placa de laboratorio




Concretamente, el estudio, publicado en la revista Cell, describe un antibiótico que producido de manera natural por una bacteria y bautizado como ‘pseudouridimycina’, 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».

Antibiótico ‘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».

Referencia Bibliográfica:

Cell, Volume 169, Issue 7, 15 June 2017, Pages 1240–1248.e23 ; Antibacterial Nucleoside-Analog Inhibitor of Bacterial RNA Polymerase

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