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    Reprogramar las bacterias en lugar de matarlas podría ser la respuesta a la resistencia a los antibióticos

    Acinetobacter baumannii. Crédito:Shutterstock

    Cambiar la programación genética de alguien es más fácil de lo que piensa. Si bien las técnicas para alterar el ADN a nivel molecular se están utilizando cada vez más, También es posible simplemente activar o desactivar genes sin cambiar permanentemente el material genético subyacente. Eso significa que podemos afectar las instrucciones genéticas que se envían al cuerpo de un organismo al cambiar su entorno o con medicamentos.

    Este campo de la "epigenética" ya está ayudando a los médicos a comprender cómo funcionan ciertas enfermedades, por qué el ejercicio puede ser tan beneficioso, y cómo podríamos alterar el proceso de envejecimiento. Pero mis colegas y yo estamos tratando de investigar el papel de la epigenética en las bacterias.

    Recientemente, estudiamos una posible forma de afectar la epigenética bacteriana que podría detener las infecciones sin usar antibióticos. Y dado que muchas bacterias se están volviendo resistentes a los antibióticos existentes, eso podría abrir una nueva forma vital de tratar enfermedades.

    Nuestro estudio analizó la bacteria Acinetobacter baumannii, que es una de las principales causas de las infecciones que las personas pueden contraer en los hospitales y que mata hasta el 70% de las personas infectadas. Los antibióticos ya no funcionan en algunas cepas de A. baumannii, y la Organización Mundial de la Salud la clasificó recientemente como la mayor amenaza bacteriana para la salud humana.

    Ya tenemos algunos de los llamados medicamentos antivirulencia que no matan las bacterias, pero las hacen inofensivas para que el sistema inmunológico del cuerpo pueda eliminarlas sin dejar nada para volverse resistentes al medicamento. Encontrar una forma de afectar la epigenética de las bacterias y hacer que los insectos sean inofensivos podría ayudarnos a crear nuevos medicamentos antivirulencia que harían una gran contribución a la medicina.

    Para comenzar este proceso, primero recurrimos a la epigenética humana. La forma más común de afectar nuestra epigenética es agregar una pequeña etiqueta molecular a nuestro material genético que activa o desactiva un gen relacionado. En particular, podemos agregar una etiqueta conocida como grupo acetilo a una proteína importante llamada histona.

    Adición de una etiqueta de acetilo a la histona. Crédito:CNX OpenStax, CC BY

    La histona organiza nuestras moléculas de ADN de 2 m de largo para que puedan caber perfectamente dentro de nuestras células de 100 micrómetros de largo. Agregar la etiqueta de acetilo es un mecanismo natural utilizado por las células para cambiar la forma en que las histonas interactúan con el ADN. Agregar las etiquetas de acetilo normalmente activa ciertos genes, lo que significa que cambian la forma en que se comporta la célula. Las fallas en este proceso de modificación de histonas están relacionadas con cánceres, enfermedades cardiovasculares y muchos trastornos neurodegenerativos.

    Las células bacterianas tienen su propia versión de histona conocida como HU, que organiza su ADN y participa en el funcionamiento de todas sus funciones. Bacterias a las que se hace referencia como "Gram-positivas", como los de nuestro sistema digestivo que nos ayudan a descomponer los alimentos, no puedo sobrevivir sin trabajar HU. Y "bacterias gramnegativas", que son típicamente los que nos enferman como Salmonella enterica, se vuelven mucho menos dañinos sin HU.

    Nuevas drogas

    En nuestro estudio, Descubrimos que agregar una etiqueta de acetilo a HU afectaba significativamente la forma en que interactuaba con el ADN. Esto significa que es muy probable que dicha modificación produzca cambios epigenéticos, afectando la forma en que las bacterias crecen e infectan a otros organismos. Entonces, si podemos crear medicamentos que realicen estos cambios en las proteínas bacterianas de esta manera, podríamos tener una nueva forma de detener las infecciones.

    Este es un desafío realmente importante en la medicina en este momento, porque las bacterias resistentes a los antibióticos matan a 700, 000 personas al año en todo el mundo. Si no encontramos nuevos tratamientos, la cifra anual de muertos podría aumentar a 10 millones en 2025.

    Una vez que verifiquemos el vínculo entre los cambios epigenéticos específicos y la infección bacteriana, podemos empezar a buscar sustancias que alteren la epigenética de las bacterias de esta forma para hacerlas menos dañinas. Ya existen varias moléculas que se dirigen a la epigenética humana de manera similar en desarrollo preclínico o en ensayos clínicos. Por lo tanto, es posible que un medicamento que "apague" la capacidad de las bacterias para causar infecciones no esté demasiado lejos.

    Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.




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