Las bacterias deben sentir y responder a los cambios en su entorno para sobrevivir. y sus membranas exteriores son su primera línea de defensa. Una nueva y emocionante investigación revela un aspecto de esta defensa que antes no se apreciaba, que podría explotarse para hacer que las bacterias resistentes a los antibióticos sean vencebles. La investigación, publicar el 19 de diciembre en la revista de acceso abierto PLOS Biology por Jean-François Collet en el Instituto Duve de UCLouvain en Bélgica y colegas de la Universidad de Utah y el Imperial College de Londres, potencialmente abre la puerta a nuevos tratamientos prometedores.

Las bacterias aparecieron en la tierra más de mil millones de años antes que los humanos, y durante casi 350 años, la gente los ha estado explorando para comprender cómo funcionan y, sobre todo, para tratar de luchar contra aquellos que les causan daño. Cada vez más bacterias se vuelven resistentes a los antibióticos disponibles a medida que adquieren nuevos mecanismos de defensa.

Las llamadas bacterias "gramnegativas", tal como E. coli (y las bacterias que causan la peste bubónica y la gonorrea), tienen dos membranas externas que están separadas por una región conocida como espacio periplásmico. Al autor principal, Jean-François Collet, le gusta comparar estas bacterias con un castillo con un recinto protector doble, con el periplasma como la muralla exterior. Monitor de bacterias para detectar cualquier tipo de perturbación en su membrana externa, como la presencia de un antibiótico dirigido a la membrana, y enviar una señal de retransmisión al citoplasma para montar una respuesta de reparación adecuada. Esta respuesta puede hacer que las bacterias sean resistentes a los efectos del antibiótico.

Mientras estudia esta vía de señalización del estrés, los científicos descubrieron que al aumentar la distancia entre las dos membranas (el tamaño del periplasma) podían bloquear la señal y, por tanto, la respuesta protectora. El aumento de la distancia impidió que los centinelas de la membrana externa pudieran alertar a la bacteria de que estaba en peligro y que necesitaba activar sus defensas. Luego, los investigadores descubrieron que podían compensar el aumento de la distancia entre las membranas aumentando la longitud de las proteínas de señalización del estrés. Esto demuestra que la distancia entre las dos membranas es un aspecto crítico de la respuesta al estrés bacteriano, y uno que podría aprovecharse con antibióticos novedosos.

Las bacterias gramnegativas son excepcionalmente difíciles de atacar con antibióticos porque sus membranas dobles son muy difíciles de penetrar. Sin embargo, utilizando estos nuevos conocimientos, Los investigadores ahora pueden buscar compuestos que aumenten la distancia entre las membranas e interrumpan la respuesta protectora a los antibióticos. Estos compuestos también pueden hacer que los antibióticos disponibles en la actualidad sean más efectivos y podrían hacer que las bacterias resistentes a los antibióticos vuelvan a ser sensibles.