Antibióticos betalactámicos, incluyendo penicilina, son una de las clases de antibióticos más utilizadas en el mundo. Aunque han estado en uso desde la década de 1940, los científicos aún no comprenden completamente lo que sucede cuando esta clase de medicamentos se encuentra con bacterias.

Ahora, Investigadores de la Universidad de Notre Dame han dilucidado cómo una enzima ayuda a las bacterias a recuperarse del daño infligido por antibióticos que no son lo suficientemente fuertes como para matar inmediatamente a las bacterias al contacto.

El estudio, publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , se centra en una enzima de la bacteria gramnegativa Pseudomonas aeruginosa, un patógeno que causa neumonía y sepsis. La enzima llamada transglicosilasa lítica Slt, intenta reparar rápidamente la pared celular del organismo, lo que permite que la bacteria sobreviva y que la infección continúe sin cesar.

"Es una estrategia de supervivencia, "dijo Shahriar Mobashery, Profesora de la Familia Navari en Ciencias de la Vida en Notre Dame y autora principal del estudio. "La pared celular es la entidad estructural que encierra toda la bacteria, y su salud es fundamental para la supervivencia de la bacteria. Si tiene un medicamento que daña la pared celular, la bacteria no puede hacerle frente y muere ".

P. aeruginosa es una de las "bacterias de pesadilla" destacadas en un informe reciente de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. El informe indicó que las pruebas de laboratorio habían encontrado "una resistencia inusual más de 200 veces en 2017 solo en las 'bacterias de la pesadilla'".

Las paredes celulares de P. aeruginosa están formadas por unidades adyacentes que están reticuladas entre sí. En presencia de un antibiótico betalactámico, los enlaces cruzados no se forman. Sin embargo, Quedan largas cadenas de polímeros no reticulados, que indican que la pared celular está dañada. Ahí es donde entra en juego Slt. La enzima reconoce el daño y corta las largas cadenas de polímeros no reticulados, y el organismo reconstruye la pared celular.

"Es como si estuvieras conduciendo a casa y te choques el guardabarros, y para cuando llegues a casa, tu coche ya está reparado, "dijo Mobashery.

Los científicos conocen desde hace algún tiempo las dos familias de enzimas. El equipo de Mobashery sintetizó piezas de la pared celular y las estudió con Slt para determinar cómo la degrada la enzima. Enviaron muestras purificadas de Slt y pared celular a colaboradores del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas para determinar su estructura.

Mobashery ha estudiado la resistencia a los antibióticos durante 30 años. Dijo que las proteínas que se unen a la penicilina se han estudiado desde la década de 1960 y las transglicosilasas líticas desde la década de 1990, pero la cuestión de cómo se unen es nueva. Debido a la resistencia a los antibióticos, esta bacteria se ha convertido en uno de los patógenos bacterianos más difíciles de tratar.