En la perpetua carrera armamentista entre bacterias y antibióticos artificiales, hay una nueva herramienta para dar ventaja a la medicina humana, en parte al revelar las debilidades bacterianas y potencialmente al conducir a tratamientos nuevos o más específicos para las infecciones bacterianas.

Un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de Texas en Austin ha desarrollado sondas químicas para ayudar a identificar una enzima, producido por algunos tipos de E. coli y bacterias neumocócicas, conocido por descomponer varios tipos comunes de antibióticos, haciendo que estas bacterias sean peligrosamente resistentes al tratamiento.

"En respuesta al tratamiento con antibióticos, las bacterias han desarrollado varios mecanismos para resistir ese tratamiento, y uno de ellos es producir enzimas que básicamente mastican los antibióticos antes de que puedan hacer su trabajo, "dijo Emily Que, profesor asistente de química y uno de los principales investigadores del equipo. "El tipo de herramienta que desarrollamos nos brinda información crítica que podría mantenernos un paso por delante de las bacterias mortales".

En un artículo publicado en línea ayer en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , los investigadores se concentraron en la amenaza que representa la enzima bacteriana llamada metalo-beta-lactamasa de Nueva Delhi (NDM). Se propusieron crear una molécula que brille cuando entra en contacto con la enzima NDM. Cuando estas sondas químicas se agregan a un tubo de ensayo, se unen a la enzima y brillan. Dicha herramienta podría usarse para alertar a los médicos sobre qué tipo de amenaza bacteriana está afectando a sus pacientes y decirles qué antibióticos deben usar.

NDM descompone los antibióticos en la penicilina, clases de cefalosporinas y carbapenémicos, cuáles son algunos de los tratamientos más seguros y efectivos para las infecciones bacterianas. Existen otras clases de antibióticos, pero pueden tener más efectos secundarios, tienen más interacciones medicamentosas y pueden estar menos disponibles en algunas partes del mundo.

Además de indicar la presencia de la enzima NDM, la sonda química fluorescente desarrollada por Que y Walt Fast, profesor de biología química y química médica, puede ayudar a encontrar una forma diferente de combatir estas bacterias resistentes. Una opción de tratamiento que usan los médicos con bacterias resistentes es combinar antibióticos comunes y un inhibidor. Aunque no se conoce ningún inhibidor clínicamente eficaz para las bacterias productoras de NDM, La sonda de Que podría ayudar a encontrar uno.

Una vez que la sonda se ha unido a la enzima y ha comenzado a brillar, si se introduce un inhibidor eficaz, soltará la sonda y el brillo se detendrá. Esto permite a los científicos probar un gran volumen de fármacos potenciales muy rápidamente; la investigación Que y Fast esperan continuar en el futuro.

"Esto nos permite trabajar para desarrollar terapias y eventualmente comprender las características evolutivas de tales proteínas, "dijo Radhika Mehta, un reciente doctorado de UT Austin y autor principal del artículo. Mehta es actualmente becario postdoctoral en el Merchant Lab de la Universidad de California, Berkeley.

El estudio también examinó un proceso llamado inmunidad nutricional, que proviene de la producción de proteínas del cuerpo humano en respuesta a una infección. Las proteínas se apoderan de todos los metales disponibles en el cuerpo, como el zinc necesario para hacer NDM, haciendo que las bacterias sean más susceptibles al ataque.

"La evolución de esta bacteria desde su descubrimiento en 2008 indica que no solo está desarrollando resistencia a los antibióticos, está intentando combatir este proceso inmunológico natural del ser humano. Eso es particularmente aterrador "Que dijo.

La sonda de Que también se puede usar para estudiar la inmunidad nutricional y la NDM porque brillará solo en presencia del zinc necesario para formar la enzima.