La comprensión del mecanismo de la gonorrea resistente al tratamiento prepara el escenario para nuevos antibióticos
Dr. Christopher Davies (izquierda) y el Dr. Avinash Singh (derecha) de la Universidad Médica de Carolina del Sur son coautores del artículo del 22 de mayo de 2020 en el Journal of Biological Chemistry. Crédito: Medical University of South Carolina
Debido a la propagación de cepas de Neisseria gonorrhoeae resistentes a los antibióticos, los tratamientos existentes para la gonorrea, la infección de transmisión sexual causada por la bacteria, ya no son efectivos. En ausencia de una vacuna, existe una necesidad urgente de desarrollar nuevas opciones de tratamiento.
«Cada vez es más difícil tratar las infecciones de gonorrea como resultado de la resistencia a los antibióticos», dijo Christopher Davies, Ph.D., profesor del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Médica de Carolina del Sur. «Los antibióticos que solían funcionar contra el microbio ya no son efectivos».
Davies y su equipo informan hallazgos sorprendentes sobre la resistencia a los antibióticos en la edición del 22 de mayo de 2020 del Journal of Biological Chemistry, que muestran que las mutaciones en una proteína esencial responsable de la resistencia afecta la unión del antibiótico al microbio. En lugar de bloquear directamente la unión del antibiótico, las mutaciones evitan los movimientos en la proteína que ayudan a formar el sitio de unión del antibiótico. Los hallazgos podrían ofrecer una estrategia para desarrollar nuevos tratamientos que superen la resistencia a los antibióticos. Avinash Singh, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio Davies, es el autor principal del artículo.
N. gonorrhoeae adquiere resistencia a los antibióticos a través de interacciones con las llamadas especies comensales de Neisseria que colonizan las superficies mucosas, como las de la garganta y el tracto genital, pero no causan enfermedades. Estas especies desarrollan resistencia luego de la exposición a los antibióticos que alguien ha tomado para una infección. Las bacterias comensales luego transfieren secciones de genes responsables de la resistencia a los antibióticos no solo entre ellos, sino también a la N. gonorrhoeae que causa enfermedades durante las infecciones de gonorrea. Una vez que N. gonorrhoeae ha incorporado estos genes, desarrolla resistencia y ya no es tratable con los antibióticos actuales.
Superar esa resistencia requerirá más que una comprensión genética de cómo surge la resistencia.
«Necesitamos entender qué significa esa resistencia a nivel molecular», dijo Davies. «Solo entonces podremos abordar la resistencia a los antimicrobianos mediante el diseño de nuevos antimicrobianos para reemplazar los que ya no son efectivos».
En los últimos años, las cefalosporinas han sido los principales medicamentos utilizados para tratar la gonorrea. Al igual que la penicilina, se dirigen a proteínas bacterianas esenciales, llamadas proteínas de unión a penicilina (PBP), que son responsables de la construcción de las paredes celulares. Las bacterias necesitan sus paredes celulares para mantener la forma e integridad celular. Cuando una cefalosporina inhibe una PBP, la pared bacteriana desarrolla agujeros, lo que provoca la muerte del microbio.
La gonorrea puede volverse resistente a las cefalosporinas cuando muta el objetivo del fármaco de la PBP. El grupo de Davies analizó el efecto de esas mutaciones en la estructura de una PBP llamada PBP2 de una cepa de gonorrea resistente a las cefalosporinas.
Los investigadores compararon la estructura molecular de la PBP2 en la cepa resistente a los antibióticos con esa de una cepa sensible a los antibióticos.
Para su sorpresa, descubrieron que las mutaciones evitaban los cambios en la forma de PBP2 que son necesarios para que el antibiótico se una a la proteína.
Por lo general , las mutaciones que confieren resistencia a los antibióticos ocurren en el llamado sitio activo de las proteínas y bloquean la unión. Pero en PBP2, varias de las mutaciones están bastante lejos. Estas mutaciones distantes parecen estar restringiendo los cambios de forma en PBP2 que normalmente permiten que el antibiótico interactúe con la proteína y mate al microbio.
Una vez que los científicos comprendan los mecanismos moleculares detrás de la resistencia a los antibióticos, podrán crear nuevos generaciones de antibióticos diseñados para evitar o dominar estos mecanismos.
Conocer las mutaciones importantes que causan resistencia también permitirá que los tratamientos se adapten a cepas específicas de N. gonorrhoeae. Los patrones de mutaciones de resistencia podrían luego usarse para desarrollar kits de diagnóstico para identificar la cepa con la que está infectado un paciente, lo que permite a los médicos recetar los antibióticos más apropiados.
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Investigador trabaja para comprender cómo la gonorrea desarrolla resistencia a los antibióticos Más información: Avinash Singh et al, Las mutaciones en la proteína 2 de unión a penicilina de Neisseria gonorrhoeae resistente a las cefalosporinas dificultan la acilación de ceftriaxona al restringir la dinámica de proteínas, Journal of Biological Chemistry (2020). DOI: 10.1074/jbc.RA120.012617 Información de la revista: Journal of Biological Chemistry
Proporcionado por Medical University of South Carolina Cita: Información sobre el mecanismo de resistencia al tratamiento la gonorrea prepara el escenario para nuevos antibióticos (22 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-insight-mechanism-treatment-resistent-gonorrhea-stage.html Este documento está sujeto a derechos de autor . Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.