Investigadores encuentran la manera de matar patógenos resistentes a los antibióticos
Pseudomonas aeruginosa es una bacteria peligrosa que causa infecciones en entornos hospitalarios y en personas con sistemas inmunitarios debilitados. Puede causar infecciones en la sangre y neumonía, mientras que las infecciones graves pueden ser mortales. Altamente resistente al tratamiento antibiótico, P. aeruginosa es uno de los patógenos más críticos que requiere urgentemente estrategias de tratamiento alternativas, según la Organización Mundial de la Salud.
Investigadores de la Universidad de Nagoya y sus colegas en Japón han demostrado una nueva estrategia para combatir la resistencia a los antibióticos: el uso de proteínas hematopoyéticas artificiales como caballo de Troya para administrar selectivamente antimicrobianos a las bacterias, permitiendo su esterilización específica y efectiva. La técnica mató al 99,9% de Pseudomonas aeruginosa, una bacteria potencialmente mortal y resistente a los antibióticos presente en los hospitales. Esta imagen muestra una solución del sistema de adquisición de heme extracelular proteína A (HasA) con ftalocianina de galio (Izquierda) y los resultados de la esterilización de Pseudomonas aeruginosa y Escherichia coli tratadas con ftalocianina de galio ligada a HasA por irradiación con luz infrarroja cercana (Derecha).
Osami Shoji
Esta bacteria es una de las muchas que han desarrollado un sistema que les permite adquirir hierro del cuerpo humano de difícil acceso. El hierro es esencial para el crecimiento y la supervivencia de las bacterias, pero en los seres humanos, la mayor parte se mantiene dentro del complejo"hematológico" de la hemoglobina. Para conseguirlo, P. aeruginosa y otras bacterias secretan una proteína, llamada HasA, que se adhiere al hematoma en la sangre. Este complejo es reconocido por un receptor de membrana en la bacteria llamado HasR, que permite la entrada del hematoma en la célula bacteriana, mientras que el HasA es reciclado para recoger más hematoma.
El químico bioinorgánico Osami Shoji de la Universidad de Nagoya y sus colaboradores han encontrado la manera de secuestrar este"sistema de adquisición de hem" para la administración de medicamentos. Desarrollaron un polvo formado por HasA y el pigmento galioftalocianina (GaPc), que, cuando se aplicó a un cultivo de P. aeruginosa, fue consumido por la bacteria.
"Cuando el pigmento se expone a la luz infrarroja cercana, se generan especies reactivas de oxígeno nocivas dentro de las células bacterianas", explica Shoji. Cuando se realizó la prueba, más del 99,99% de las bacterias murieron después del tratamiento con un micromolar de HasA con GaPc y diez minutos de irradiación.
La estrategia también funcionó con otras bacterias con el receptor HasR en sus membranas, pero no con las que no lo tenían.
El sistema de adquisición de hematíes es tan esencial para la supervivencia de estas bacterias que no se espera que cambie, lo que hace poco probable que las bacterias desarrollen resistencia a esta estrategia farmacológica, creen los investigadores.
"Nuestros hallazgos apoyan el uso de proteínas hematopoyéticas artificiales como un caballo de Troya para administrar selectivamente antimicrobianos a las bacterias, permitiendo su esterilización específica y efectiva, independientemente de la resistencia a los antibióticos", informa el equipo en su estudio.
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