Un equipo de bioquímicos de la Universidad de Minnesota ha descubierto qué dos genes bacterianos son responsables de producir proteínas capaces de descomponer la metformina en el agua de alcantarillado. En su estudio, publicado en las Proceedings of the National Academy of Sciences, el grupo aisló genes que probablemente estén involucrados en la creación de las proteínas diana.

Investigaciones anteriores han demostrado que la metformina, el fármaco muy popular recetado a pacientes con diabetes tipo 2, permanece en su forma nativa cuando se elimina del cuerpo a través de los excrementos y la orina. Por eso, la droga, como muchas otras que consumen pacientes humanos, llega al sistema de alcantarillado.

Esto es un problema porque después del tratamiento, que no puede eliminar los medicamentos, el agua se bombea a los sistemas locales de agua, como arroyos, ríos, lagos y el océano. Una vez allí, la metformina puede afectar negativamente a la vida acuática.

Investigaciones anteriores han demostrado que algunos tipos de bacterias son capaces de descomponer parcialmente la metformina en un compuesto llamado guanilurea. Esto se observó cuando los niveles de metformina en el agua de alcantarillado en algunas plantas de tratamiento eran más bajos al salir que al entrar. Poco después, se identificó la bacteria específica responsable de descomponer el fármaco. Pero qué genes fueron responsables de esta hazaña seguía siendo un misterio.

En este nuevo esfuerzo, los investigadores eligieron genes candidatos probables y los probaron para ver si eran los que buscaban. Al hacerlo, encontraron dos genes en cinco tipos únicos de bacterias, mfmA y mfbB, que eran responsables de producir los tipos de proteínas capaces de descomponer la metformina. En pruebas adicionales, descubrieron que cuando las proteínas resultantes encontraban metformina, la descomponían en guanilurea y otro compuesto llamado dimetilamina. Descubrieron que podían hacerlo mediante un proceso que implicaba unir níquel.

El equipo de investigación también encontró evidencia que sugiere que la bacteria había desarrollado la capacidad de metabolizar específicamente la metformina después de que el fármaco comenzó a aparecer en los sistemas de alcantarillado. Sugieren que el estudio del proceso que llevó a que las bacterias evolucionaran para aprovechar el fármaco podría conducir a mejores estrategias para la eliminación de los fármacos del agua de alcantarillado antes de que sean bombeados al medio ambiente.

Más información: Lambros J. Tassoulas et al, La enzima Dinickel evolucionó para metabolizar la metformina farmacéutica y sus implicaciones para las aguas residuales y los microbiomas humanos, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2024). DOI:10.1073/pnas.2312652121

Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias

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