El avance, que ha sido publicado en la revista Nature Communications, puede allanar el camino para el desarrollo de un medicamento para el cual las bacterias tienen una tasa significativamente más lenta de desarrollar resistencia y ayudar a prevenir cientos de miles de muertes cada año causadas por bacterias resistentes a los medicamentos, han informado los investigadores.

Según un informe reciente de la Organización Mundial de la Salud, el aumento de la resistencia a los medicamentos antimicrobianos es motivo de grave preocupación con al menos 700 000 muertes cada año causadas por infecciones y enfermedades resistentes a los medicamentos. Si bien los péptidos alfa se han utilizado durante mucho tiempo para tratar bacterias resistentes como el MRSA (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina), tienden a ser bastante inestables o tóxicos en el cuerpo, han explicado.

Por ello, por primera vez, los investigadores de NTU y SMART han probado el uso de péptidos beta para combatir tales bacterias en los seres vivos. El nuevo polímero, que ha sido diseñado para tener cierta estabilidad, se degrada lentamente en el cuerpo, lo que le permite tener más tiempo para trabajar. Los investigadores han subrayado que tiene poco o ningún impacto de toxicidad.

Por lo general, los antibióticos no funcionan en varias formas de bacterias como la biopelícula y las bacterias persistentes a medida que se vuelven resistentes, ha explicado investigadora principal y profesora de SMART AMR en la Escuela de Ingeniería Química y Biomédica de NTU, la doctora Mary Chan-Park.

Un aliado contra la resistencia a las bacterias

Debido a esto, ha asegurado estar realmente entusiasmados de que el nuevo polímero de péptido beta haya demostrado ser muy prometedor en la lucha contra las cepas de bacterias resistentes a los antibióticos. Además, también ha demostrado su letalidad contra la biopelícula y los tipos persistentes de bacterias, sobre los cuales los antibióticos actuales tienen una acción limitada, ha agregado.

Los investigadores han destacado que la investigación médica innovadora como el nuevo péptido co-beta es un paso crucial para prevenir la cantidad de muertes por bacterias persistentes y resistentes. Por otro lado, desde AMR también tienen planes para probar el uso de este polímero para curar al ganado afectado por MRSA, por lo que el nuevo medicamento será particularmente beneficioso para los trabajadores agrícolas.

Si bien el siguiente paso para la investigación es probar el polímero en animales infectados por MRSA en granjas porcinas, los investigadores también se están preparando para probar los medicamentos en ensayos clínicos para uso público.

Este es un nuevo enfoque prometedor para combatir la resistencia a los antimicrobianos que no se había hecho antes, ha resumido el profesor asociado en el Lee Kong Chian Escuela de Medicina en NTU, el doctor Kevin Pethe. Los estudios de toxicidad y prueba de concepto han demostrado que esto puede ser el camino del desarrollo de fármacos, ya que muestra una buena potencia y baja toxicidad, y esperamos que se desarrolle como un fármaco tópico para los humanos, ha concluido.

Fuente: Europa Pres – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Tomado de: https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2019/12/19/disenan-un-polimero-antimicrobiano-capaz-de-eliminar-a-las-bacterias-resistentes-a-los-antibioticos-de-uso-comun/

En un intento por aumentar el arsenal disponible, un equipo de científicos del Instituto Pasteur, el Centro Nacional para la Investigación Científica francés (CNRS) y la Universidad Politécnica de Madrid han programado una estructura genética bacteriana capaz de eliminar específicamente múltiples bacterias resistentes a los antibióticos sin destruir las bacterias beneficiosas para el organismo. A diferencia de otros enfoques que están en desarrollo, esta nueva herramienta se asocia con una tasa mínima de aparición de nuevas resistencias. Los resultados se publican en de Nature Biotechnology.

La administración de antibióticos ataca también a las bacterias de la microbiota, produciendo disbiosis. El impacto dañino de este desequilibrio se puede prevenir mediante el desarrollo de estrategias antimicrobianas altamente específicas. Es el caso del empleo de la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9, con la que se pueden diseñar una molécula que ataque a los genes de resistencia en las bacterias patógenas, no obstante, en muchos casos se produce una elevada tasa de escape (cuando el patógeno logra escapar de los mecanismos defensivos del organismo infectado).

En este estudio, un equipo científico dirigido por Didier Mazel, profesor del Instituto Pasteur, en París, desarrolló una estrategia alternativa basada en la expresión específica de toxinas muy potentes administradas por conjugación. La conjugación es un proceso utilizado por las bacterias para intercambiar genes a través de plásmidos. Así, la nueva estrategia se dirige al gen que codifica la toxina que está dentro del plásmido.

Los científicos verificaron la naturaleza específica de esta toxina en Vibrio cholerae. “Primero quisimos activar la expresión de la toxina en Vibrio cholerae, utilizando un promotor (una región de ADN requerida para la transcripción) específicamente reconocida por esta bacteria que expresa y activa el complejo de toxinas”, explica Didier Mazel. Luego refinaron esta “arma” aún más para que la toxina solo pudiera atacar cepas de Vibrio cholerae resistentes a los antibióticos. Esto implicó la creación de un módulo genético que expresaba un inhibidor de toxina altamente específico, una antitoxina, que ya no se produce cuando la bacteria contiene genes de resistencia. Al combinar estos dos procedimientos, desarrollaron una estructura genética cuya eficacia se verificó in vivo en las comunidades naturales complejas de bacterias en el pez cebra y Artemia microbiotas.

“La tasa de escape con esta estrategia es muy bajo. Se puede adaptar fácilmente para la destrucción específica de diferentes patógenos. Ahora necesitamos mejorar el proceso de suministro de genes por parte del plásmido”, concluye Didier Mazel.

Fuente: https://www.diariomedico.com/especialidades/microbiologia/un-sistema-basado-en-toxinas-ataca-solo-a-las-bacterias-resistentes.html

Tomado de: https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2019/04/29/un-sistema-basado-en-toxinas-ataca-solo-a-las-bacterias-resistentes/

Crean un modelo para mejorar las estrategias de tratamiento de infecciones bacterianas. El objetivo es evitar el abuso de los antibióticos mediante un cálculo más preciso del tiempo necesario para erradicar la infección.

Un estudio de la Universidad de Rice, en Estados Unidos, propone estrategias para una mejor dosificación de los antibióticos basándose en el cálculo preciso del tiempo de supervivencia de las colonias bacterianas.

Si un antibiótico no mata todas las bacterias que infectan a un paciente, las sobrevivientes pueden ser particularmente hábiles a la hora de sincronizar su reactivación. Los científicos han propuesto una mejor manera de entender cómo prescribir antibióticos para matar hasta la última bacteria o, al menos, disuadirlas de desarrollar resistencia.

Anatoly Kolomeisky, profesor de Química e Ingeniería química y biomolecular, considera que la resistencia a los antibióticos es “el problema más grave del siglo XXI”, según recoge un comunicado.

Estrategias de resistencia bacteriana

El nuevo estudio, realizado por Kolomeisky y el investigador postdoctoral Hamid Teimouri, muestra que las tasas de crecimiento fluctuantes de las bacterias pueden aumentar el tiempo que tarda una colonia en morir y darle una mejor oportunidad de desarrollar resistencia.

“Nuestros cálculos sugieren que esta fluctuación, que las bacterias pueden hacer fácilmente, podría ayudarlas a aguantar más tiempo y probar diferentes mutaciones”, explica Kolomeisky. “Creemos que este es el posible primer paso en la resistencia a los antibióticos”.

Los investigadores muestran que no existe una correlación entre las probabilidades de extinción bacteriana, ampliamente utilizadas para determinar las dosis de antibióticos, y los tiempos reales de extinción.

Dosis imprecisas de los antibióticos

“Hay un gran abuso de antibióticos en el mundo, y especialmente en este país”, señala Kolomeisky. “En los últimos cinco años, ha habido un aumento del cuatro por ciento en las recetas de antibióticos. Se administran en grandes cantidades a las personas cuando no son necesarios”.

Los investigadores argumentan que, algún día, debería ser posible recetar una dosis más precisa al conocer el tamaño de una colonia infectante y el tiempo promedio que será necesario para erradicarla por completo. Presentan un modelo preliminar, del cual las compañías farmacéuticas pueden aprender a desarrollar mejores estrategias y los tratamiento de infecciones.

La dinámica de la población bacteriana es clave para el estudio, según Kolomeisky. “Ahora, cuando los médicos calculan la cantidad de antibióticos que debe recibir cada paciente, tratan a todos por igual”, apunta. “Eso ya es un gran error: asumen que tienes una gran cantidad de bacterias en tu cuerpo y usan un modelo determinista muy simple para prescribir la concentración mínima de antibióticos. Por debajo de ese umbral, dicen que no se curará, y por encima de él, siempre se conseguirá”.

¿Talla única?

Esa estrategia de talla única no tiene en cuenta las fluctuaciones en la tasa de crecimiento de las bacterias, explica Kolomeisky. El nuevo modelo incorpora estas fluctuaciones aleatorias al establecer la media de la cantidad de tiempo que tarda una población en morir.

El problema viene cuando los antibióticos funcionan y se llega al punto donde casi no hay bacterias. “Cuando los niveles son relativamente bajos, los llamados efectos estocásticos (aleatorios) se vuelven importantes”, explica Kolomeisky. “Sabemos que es suficiente tener tan solo 10 bacterias de salmonela o Shigella para que la infección comience nuevamente”.

Kolomeisky señala que los modelos actuales solo le dicen a los médicos la probabilidad de que un tratamiento con antibióticos curará a un paciente. “Nos importa mucho más el tiempo promedio para curarnos, no la probabilidad”, dice. “Esto le dará a los médicos una descripción mucho más clara de lo que se debe hacer”.

Implicaciones para la agricultura

“Los alimentos suministran el 75 por ciento de los antibióticos”, señala Kolomeisky refiriéndose a los tratamientos antibióticos que reciben los animales que luego nos sirven de alimento. “También necesitamos optimizar las actividades de los antibióticos en animales, para reducir los niveles de antibióticos que llegan a las personas”.

“Este objetivo está muy lejos de aplicaciones reales, pero debería dar a la industria algunas ideas sobre qué hacer a partir de ahora y cómo combinarlo con estudios bioquímicos”, concluye Kolomeisky. “No es suficiente investigar solo las partes bioquímicas y genéticas de la infección bacteriana. Conocer los aspectos de la dinámica de la población de la acción de los antibióticos puede solucionar muchos problemas”, concluye.

Referencia

Theoretical investigation of stochastic clearance of bacteria: first-passage analysis. H. Teimouri, A. B. Kolomeisky. Royal Society journal, 20 March 2019. DOI: https://doi.org/10.1098/rsif.2018.0765.

Fuente: https://www.tendencias21.net/Un-nuevo-modelo-mejora-los-tratamientos-antibioticos_a45150.html

Los antibióticos constituyen nuestra principal estrategia para luchar contra las infecciones bacterianas. Pero a veces, cuando aplicamos un antibiótico a una población de bacterias, no todas ellas son eliminadas. Aunque todos los microbios sean idénticos genéticamente, no hayan desarrollado resistencia al antibiótico y se encuentren en condiciones iguales, algunos sobreviven y otros no.

Científicos de la Universidad Pompeu Fabra y de la Universidad de California en San Diego han descubierto que esta situación está causada por el magnesio, que promueve la supervivencia de algunas bacterias frente a un tipo de antibióticos. En este trabajo, publicado en la revista Cell, se muestra por primera vez la influencia del flujo de iones en dicha supervivencia.

Los investigadores han estudiado aquellos antibióticos que luchan contra las bacterias mediante el bloqueo de su fabricación de proteínas. Es decir, que atacan a los ribosomas, la maquinaria molecular responsable de la producción de proteínas dentro de las células y, por tanto, uno de los pilares fundamentales para el crecimiento bacteriano.

Los ribosomas mantienen su estructura compleja gracias a la presencia de iones, moléculas cargadas eléctricamente. Los científicos observaron que los iones que tienen un papel más importante en la estructura del ribosoma son los de magnesio, ya que se unen a estos, les aportan cohesión y así los estabilizan.

“Cuando atacamos a los ribosomas con antibióticos, si estos disponen de suficiente magnesio son más estables y, por ello, más resistentes”, explica Jordi Garcia-Ojalvo, catedrático de Biología de Sistemas del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud (DCEXS) de la UPF. “En cambio, cuando las bacterias tienen poco magnesio, sus ribosomas son más inestables y cuando son atacados se desestabilizan, la célula no puede producir proteínas correctamente y muere”, añade.

Estudio de nuevos antibióticos

Letícia Galera-Laporta, primera autora del estudio, detalla que “para demostrar que el factor principal que determina la supervivencia de las bacterias Bacillus subtilis es la regulación del magnesio, combinamos el estudio de un modelo matemático y experimentos, entre los cuales se incluyen diferentes perturbaciones químicas y estructurales de los ribosomas”.

A pesar de la dificultad de medir la concentración de magnesio a nivel de células individuales, pudieron obtener este dato mediante la medida del potencial de membrana de millones de células utilizando la microscopia de fluorescencia.

El potencial de membrana está presente en todas las células, por ejemplo en las neuronas de nuestro cerebro, y está asociado a la diferencia de iones entre el interior y el exterior de la célula.

Esta propiedad permitió a los científicos detectar dos tipos de células dentro de una misma población. Una fracción de células presenta cambios repentinos en el potencial de membrana, puesto que no regulan correctamente el flujo de iones a través de su membrana, y finalmente acaban muriendo. Por otro lado, las células que bajo el estrés del antibiótico consiguen modular el flujo de iones de magnesio y mantener su potencial de membrana estable son las que sobreviven al ataque.

“Nuestros resultados aportan una nueva visión para el estudio de nuevos antibióticos o incluso para aumentar la efectividad de los antibióticos que actualmente se utilizan. Una posible línea de investigación futura, por ejemplo, podría ser utilizar el antibiótico junto con un suplemento que bloquee el transporte de magnesio en las bacterias”, concluye Letícia Galera-Laporta.

Referencia bibliográfica:

Dong-yeon D. Lee, Leticia Galera-Laporta, Maja Bialecka-Fornal, Eun Chae Moon, Zhouxin Shen, Steven P. Briggs, Jordi Garcia-Ojalvo and Gürol M. Süel. Magnesium flux modulates ribosomes to increase bacterial survival. Cell, March 2019. DOI: 10.1016/j.cell.2019.01.042.

Fuente: https://www.agenciasinc.es/Noticias/El-magnesio-favorece-la-supervivencia-de-las-bacterias-a-antibioticos

Ahora, un equipo internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un nuevo método que permite predecir la resistencia de los microbios intestinales a los antibióticos, y cómo pueden transmitir su capacidad de resistencia a otras especies de microbios.

La nueva técnica, cuyos resultados se publican en Nature Microbiology, se basa en la comparación de la estructura tridimensional de las proteínas que causan la resistencia. Sus resultados permitirán conocer mejor la composición genética de los microbios y también abren una vía para desarrollar proteínas de valor biotecnológico que pueden ser aplicadas en procesos industriales, a partir de datos de secuenciación de metagenomas.

“Este análisis amplía en gran medida el conocimiento de los genes de resistencia a los antibióticos presentes en las bacterias comensales humanas, las que se encuentran en los intestinos”, señala el investigador José Luis Martínez, del Centro Nacional de Biotecnología, del CSIC, que ha participado en este estudio, liderado por un consorcio de investigadores franceses, británicos, holandeses y españoles.

Genes de resistencia a las bacterias

“Todas las bacterias contienen genes de resistencia a los antibióticos, lo que se ha denominado su resistoma intrínseco”, añade Martínez. Dado que las bacterias comensales humanas (que contribuyen en el proceso digestivo) pueden coexistir con bacterias patógenas, es importante saber si los genes de resistencia de las bacterias comensales se transfieren a dichos patógenos.

Esta nueva metodología caracteriza exhaustivamente los determinantes de resistencia antibiótica de la microbiota intestinal y su capacidad para transferir dicha resistencia a otras especies de microbios. El nuevo método permite establecer la función de proteínas (no solo aquellas implicadas en resistencia a los antibióticos) de las que solo se conoce su secuencia. El uso de tecnologías como las desarrolladas en el trabajo permitirá comprender mejor la fisiología de los distintos microbiomas.

“El estudio también muestra que estos genes no se han transferido de un modo significativo, al menos por el momento, a las bacterias patógenas”. Aun así, indica el profesional, es importante mantener esta línea de investigación para conocer cómo se produce la transferencia de resistencia a los antibióticos y cómo puede afectar dicha transferencia a la salud pública.

Tomado de: http://boletinaldia.sld.cu/aldia/2018/12/05/una-nueva-tecnica-predice-la-resistencia-de-los-microbios-intestinales-a-los-antibioticos/

Un equipo de la Universidad de Barcelona liderado por Francesc Rabanal, profesor de la Sección de Química Orgánica de la Facultad de Química, ha sintetizado una nueva familia de compuestos con potenciales ventajas sobre los antibióticos existentes actualmente para tratar estas bacterias multirresistentes.

El nuevo fármaco está basado en un compuesto natural de la familia de las polimixinas, un antibiótico producido de manera natural por la bacteria Paenibacillus polymyxa. A pesar de su potencia y espectro de actividad, las polimixinas solo se utilizan como fármaco de último recurso, cuando el resto de antibióticos no funcionan, ya que son demasiado tóxicos, principalmente en los riñones.

El innovador diseño del equipo de la UB pretende evitar la acumulación de estos antibióticos en el riñón mediante la modificación de su estructura para facilitar su degradación y la destoxificación una vez que el compuesto ha ejercido su actividad antimicrobiana. Además, las pruebas In vitro y con ratones In vivo han mostrado muy buenos resultados en el tratamiento de infecciones causadas por bacterias gramnegativas, responsables de dos tercios de las muertes producidas por infecciones bacterianas.

En especial, el compuesto ha sido muy eficaz, y menos tóxico, contra la bacteria Pseudomonas aeruginosa -causante de infecciones cruzadas en hospitales por su capacidad de prosperar incluso en superficies como los catéteres médicos- y contra Klebsiella pneumoniae, causante de cerca del 1 % de las neumonías bacterianas multirresistentes.

De hecho, un ensayo sobre la eficacia del nuevo compuesto con ratones en un modelo de neumonía mostró una reducción clara y significativa de la infección bacteriana en los pulmones.

Ante estos prometedores resultados, el equipo del profesor Rabanal está trabajando en la prueba de concepto In vivo y avanzando hacia la evaluación preclínica de los nuevos compuestos en neumonía y para poder finalmente iniciar su desarrollo clínico.

Fuente: http://boletinaldia.sld.cu/aldia/2018/09/11/prometedora-familia-de-compuestos-contra-las-bacterias-multirresistentes/

Investigadores del Instituto Médico Howard Hughes, de la Universidad de Yale (Estados Unidos) y de la Universidad Médica Wakayama (Japón) han descubierto, en un estudio realizado en ratones, que ciertos antibióticos tópicos que se utilizan para tratar infecciones bacterianas estimulan las células del huésped, creando un estado antiviral que reduce la vulnerabilidad a infecciones por herpes, gripe o zika.

Los antibióticos son ampliamente utilizados para tratar infecciones bacterianas en humanos, sin embargo, sus efectos directos sobre las células huésped -es decir, las células infectadas- son aún poco conocidos.

Algunos antibióticos, en concreto, los aminoglucósidos, se utilizan principalmente en hospitales para tratar infecciones bacterianas graves debido a su elevada toxicidad, y también como medicamento tópico –aquel que se aplica directamente cobre la piel- para tratar infecciones orales, oculares y de oído.

Según el trabajo liderado por Akiko Iwasaki , de la Universidad Médica Wakayama, el uso tópico de aminoglucósidos en la vagina y la nariz antes de la infección viral aumenta la resistencia del huésped al virus del herpes simple, al de la gripe A y al Zika. Este antibiótico actuaría directamente sobre las células del ratón y no dependería de la microbiota del animal.

Los investigadores han encontrado que los aminoglucósidos hacen que las células dendríticas -las “centinelas” del sistema inmune- secreten proteínas, induciendo la resistencia antiviral en las membranas mucosas vaginal y pulmonar.

Sin embargo, este efecto solo se muestra cuando los antibióticos se administran antes de la infección viral. Además, el efecto es transitorio, por lo que el uso de aminoglucósidos para tratar infecciones virales no estaría justificado, aunque los ungüentos que contienen aminoglucósidos puedan proporcionar cierta protección contra los virus como beneficio secundario.

Por el contrario, el estudio, publicado en ‘Nature Microbiology’, destaca cómo los antibióticos pueden afectar directamente a los órganos del paciente y revela una forma nueva e inesperada de activar las defensas antivirales. Estos hallazgos podrían ayudar al desarrollo de nuevos compuestos, más potentes y menos tóxicos, que pueden imitar el efecto aminoglucósido para actuar como antivirales de amplio espectro.

 Referencia bibliográfica

 Gopinath, S. et al. (2018). “Topical application of aminoglycoside antibiotics enhances host resistance to viral infections in a microbiota-independent manner”. Nature Microbiology

http://www.dicyt.com/noticias/encuentran-que-ciertos-antibioticos-topicos-actuan-contra-el-herpes-la-gripe-o-el-zika

]]> https://temas.sld.cu/vigilanciaensalud/2018/06/30/encuentran-que-ciertos-antibioticos-topicos-actuan-contra-el-herpes-la-gripe-o-el-zika/feed/ 0