La resistencia a los antibióticos se ha convertido en una crisis de salud mundial, que requiere el descubrimiento de nuevos agentes antimicrobianos. Inspirándose en el intrincado mecanismo de fijación del velcro, los investigadores han desarrollado una clase de antibióticos denominados "velcro antibiótico" que exhibe una prometedora eficacia para matar bacterias. A pesar de su eficacia, los mecanismos moleculares precisos mediante los cuales el antibiótico Velcro ejerce sus efectos antimicrobianos siguen siendo en gran medida desconocidos. Este estudio tiene como objetivo descifrar la intrincada interacción entre el velcro antibiótico y los componentes bacterianos, dilucidando el mecanismo subyacente responsable de la erradicación bacteriana.
Métodos:
Se sintetizaron y caracterizaron derivados de antibióticos de velcro con diversas modificaciones estructurales utilizando técnicas analíticas de última generación.
Se realizaron ensayos de susceptibilidad microbiana contra un panel de cepas bacterianas, incluidas bacterias Gram positivas y Gram negativas, para determinar la actividad antibacteriana de amplio espectro del antibiótico Velcro.
Se emplearon microscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) para visualizar las alteraciones morfológicas inducidas por el velcro antibiótico en las superficies de las células bacterianas.
Se realizaron perfiles de expresión genética y análisis proteómicos para identificar los objetivos bacterianos específicos y las vías afectadas por el tratamiento con antibióticos y velcro.
Resultados:
Los derivados antibióticos del velcro demostraron una potente actividad bactericida contra una amplia gama de bacterias, con una eficacia mejorada en comparación con los antibióticos convencionales.
Las imágenes de AFM y TEM revelaron distintas deformidades de la superficie y alteraciones de la membrana en bacterias expuestas al velcro antibiótico, lo que indica un daño sustancial a la integridad celular.
Los estudios proteómicos y de expresión genética revelaron la regulación negativa de genes bacterianos esenciales implicados en la síntesis de la pared celular, la replicación del ADN y la producción de energía, lo que sugiere múltiples objetivos para el antibiótico Velcro.
Además, el perfil metabolómico destacó la alteración de vías metabólicas críticas, comprometiendo la viabilidad y supervivencia bacteriana.
Conclusión:
Nuestros hallazgos iluminan el mecanismo antimicrobiano multifacético del antibiótico Velcro, enfatizando su capacidad para atacar simultáneamente múltiples objetivos y vías celulares en las bacterias. Esta comprensión integral de las interacciones moleculares entre el antibiótico Velcro y los componentes bacterianos no solo mejora nuestro conocimiento de los mecanismos antimicrobianos sino que también abre vías para el diseño de antibióticos más potentes y específicos para combatir la amenaza actual de la resistencia a los antibióticos.
