Una nueva molécula capaz de eliminar las bacterias más resistentes

La resistencia a los antibióticos (o resistencia a los antibióticos) es un fenómeno natural: al igual que los virus, las bacterias evolucionan y mutan espontáneamente para adaptarse mejor a su entorno. Pero lamentablemente el fenómeno se ve acelerado por el mal uso de los antibióticos, pues en respuesta a estos fármacos, las bacterias evolucionan haciéndose más resistentes. Consecuencias: Las enfermedades infecciosas comunes se vuelven más difíciles de tratar y las estancias hospitalarias se prolongan debido a que los antibióticos actuales ya no son efectivos. Un grupo de investigadores estadounidenses está proponiendo un nuevo antibiótico que sería capaz de combatir las bacterias más resistentes, en particular las denominadas bacterias Gram-negativas.

Bacterias con dos líneas de defensa

En las últimas dos décadas han surgido nuevas clases de antibióticos para infecciones causadas por patógenos Gram-positivos. Otros, que atacan objetivos biológicos hasta ahora inexplorados, están en fase de ensayos clínicos. Por el contrario, no se han aprobado nuevas clases de antibióticos destinados al tratamiento de bacterias Gram-negativas. Administración de Alimentos y Medicamentos en más de 50 años, dicen los investigadores en la revisión Ciencias centrales de la ACS. Sin embargo, algunos estudios muestran que el 75% de las muertes por patógenos resistentes a los medicamentos ahora son causadas por bacterias Gram-negativas.

Las bacterias gramnegativas se encuentran entre los patógenos más difíciles de eliminar; son la causa de infecciones de las vías urinarias, los pulmones o el torrente sanguíneo. Su pared es bimembranosa: consta de una membrana externa robusta (que las bacterias Gram positivas no tienen), un espacio periplásmico y una membrana plasmática. Es esta membrana externa la que les otorga una resistencia extrema, ya que las protege de agentes externos nocivos como los antibióticos.

>>Lee también: ¡La bacteria más grande del mundo mide casi un centímetro!

Las bacterias también pueden resistir a los antibióticos gracias a los transportadores de membrana llamados “bombas de expulsión”, proteínas utilizadas como mecanismo para la extrusión de compuestos considerados tóxicos. Estos dos mecanismos de protección, trabajando juntos, demuestran ser particularmente efectivos y evitan que muchos antibióticos candidatos alcancen su objetivo.

Eficaz contra más de 200 colonias bacterianas

Sin embargo, los investigadores han identificado una molécula capaz de eludir todos estos mecanismos de defensa. No solo puede alcanzar su objetivo cruzando la membrana externa y evitando las bombas de expulsión, sino que tiene un espectro de actividad relativamente estrecho, lo que significa que no afecta mucho a las bacterias saludables, a diferencia de muchos antibióticos actuales.

El inhibidor de la enzima FabI Debio-1452 es muy potente contra la bacteria Staphylococcus aureus (gram-positiva); Debio-1452-NH3 retiene esta potencia y gana una actividad modesta contra muchas bacterias Gram-negativas. La fabimicina, derivada de Debio-1452-NH3, es aún más eficaz. Créditos: Parker et al., ACS Cent. Ciencia, (2022)

Su nombre ? fabimicina. El equipo comenzó determinando un conjunto de criterios fisicoquímicos que un antibiótico potencial tenía que cumplir para atravesar las membranas bacterianas Gram-negativas. Este trabajo preliminar también nos permitió identificar un objetivo particularmente prometedor: la enzima FabI, esencial para la biosíntesis de ácidos grasos bacterianos. A partir de un antibiótico conocido por su eficacia contra las bacterias Gram-positivas, Debio-1452, sintetizaron -a través de varias modificaciones estructurales- un inhibidor de FabI capaz de romper las defensas de las cepas Gram-negativas.

>> Lea también: E. Coli: ¿Por qué esta bacteria puede ser peligrosa?

” El compuesto obtenido, llamado fabimicina, muestra una actividad impresionante contra más de 200 aislados clínicos de Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Acinetobacter baumannii, y no mata las bacterias comensales. “, señalan los investigadores. Probado en ratones, la fabimicina redujo la cantidad de bacterias dañinas en ratones con neumonía o infecciones del tracto urinario, llevándolas a un nivel aún más bajo que antes de la infección.

Una acción muy específica

Se ha demostrado que la fabimicina es eficaz en varios modelos de infección en ratones, incluido un modelo de ratón con infección grave del tracto urinario, modelos de neumonía aguda y varios modelos neutropénicos de infección de tejidos blandos con bacterias gramnegativas, informa el equipo.

Susceptibilidad de aislados clínicos (especies gramnegativas y S. aureus) a fabimicina, Debio-1452-NH3 y Debio-1452. Créditos: Parker et al., ACS Cent. Ciencia, (2022)

” La naturaleza del objetivo FabI es tal que su inhibición no será letal para todos los tipos de bacterias, ya que muchas bacterias tienen enzimas redundantes o pueden compensar absorbiendo ácidos grasos exógenos. “, subrayan los investigadores. El hecho de que este tratamiento no afecte a otros tipos de bacterias inofensivas representa una mejora significativa con respecto a muchos antibióticos existentes, que atacan indiscriminadamente a muchas bacterias, incluidas especies beneficiosas de la microbiota intestinal, lo que puede provocar efectos secundarios indeseables.

>> Lea también: Descubrimiento de casi 1000 especies de microbios atrapados en los glaciares del Tíbet

Por lo tanto, la fabimicina podría algún día ayudar a combatir algunas de las infecciones humanas más graves. Y eso es una buena noticia, porque la necesidad de medicamentos ahora es urgente. Un estudio publicado el año pasado en el interior el Diario de Resistencia Antimicrobiana Globalrealizado en una cohorte de casi 800 pacientes con infección por bacterias Gram-negativas, reveló que estas infecciones tienen un mal pronóstico a largo plazo: ¡el 36,2% de los pacientes murió un año después de contraer la infección!

Sin duda, se necesitarán algunos años de investigación y ensayos clínicos antes de que esta molécula se venda como medicamento, pero ” La potencia de la fabimicina, junto con la muy baja frecuencia de resistencia y la aparente ausencia de resistencia preexistente, son un buen augurio para su aplicación. “, concluyen los investigadores.