El cólera es una enfermedad devastadora para millones de personas en todo el mundo, principalmente en países en desarrollo, y el tipo de cólera dominante en la actualidad es naturalmente resistente a un tipo de antibiótico que se suele utilizar como tratamiento de último recurso.

Investigadores de la Universidad de Georgia han demostrado ahora que la enzima que produce la familia El Tor de V. cholerae resistente a esos antibióticos tiene un mecanismo de acción diferente de cualquier proteína comparable observada en bacterias hasta ahora. Comprender ese mecanismo prepara mejor a los investigadores para superar el desafío que presenta en un mundo con una creciente resistencia a los antibióticos. Los resultados de esta investigación aparecen en la edición del 22 de diciembre de la Revista de química biológica .

Péptidos antimicrobianos catiónicos, o CAMPs, son producidos naturalmente por bacterias y por el sistema inmunológico innato de los animales y también se sintetizan para su uso como medicamentos de última línea. Las cepas de cólera logran resistencia a los CAMP al disfrazar químicamente la pared celular de la bacteria, evitar que los CAMP se unan, rompiendo la pared y matando a la bacteria. El equipo de investigación de M. Stephen Trent en Georgia había demostrado previamente que un grupo de tres proteínas llevó a cabo esta modificación y esclareció las funciones de dos de las proteínas. El equipo informó sobre el papel de la tercera proteína, la pieza que falta para comprender la resistencia a CAMP, en el nuevo artículo.

El ex estudiante de posgrado Jeremy Henderson dirigió un proyecto de investigación que demostró que esta enzima, AlmG, adjunta glicina, el más pequeño de los aminoácidos, al lípido A, uno de los componentes de la membrana externa de la célula bacteriana. Esta modificación cambia la carga de las moléculas de lípido A, evitando que los CAMP se unan.

La modificación del lípido A es un mecanismo de defensa observado en otras bacterias, pero la caracterización bioquímica detallada de AlmG mostró que la forma en que ocurrió este proceso en el cólera fue única.

"En el transcurso de nuestro trabajo se hizo evidente que la forma en que [esta enzima] mejora la funcionalidad del escudo es bastante diferente de lo que cabría esperar según lo que sabemos sobre los grupos de enzimas que se ven similares, "Dijo Henderson.

AlmG tiene una estructura diferente a otras enzimas modificadoras de lípidos A, con un sitio activo diferente responsable de realizar la modificación. Además, AlmG puede agregar una o dos glicinas a la misma molécula de lípido A, que tampoco se ha observado en otras bacterias. "Simplemente abre la puerta para este funcionamiento con un mecanismo completamente diferente al descrito en la literatura para proteínas relacionadas". "Dijo Henderson.

Los genes que codifican los determinantes de la resistencia a los antibióticos pueden diseminarse entre diferentes especies de bacterias, por lo que el mecanismo único de resistencia a los medicamentos CAMP en V. cholerae es de posible preocupación si se trata de bacterias que ya son resistentes a los medicamentos de primera línea. "El nivel de protección conferido por esta modificación particular en Vibrio cholerae lo coloca en una liga propia, "Dijo Henderson.