Biología

Descubren como algunos antibióticos matan bacterias

Anteriormente los investigadores creían que la familia de la rifamicina y sus derivados (alrededor de mil) mataban a las bacterias de la misma forma, pero el nuevo estudio usando recientes avances en imágenes de rayos-X mostró de manera nunca antes vista cómo se ligan las rifamicinas a sus objetivos. Con las nuevas imágenes, los investigadores descubrieron que estos fármacos eliminan un componente vital de las bacterias que atacan, y que rifamicinas diferentes causan el mismo resultado en formas ligeramente diferentes.

Los nuevos detalles moleculares ayudan a explicar por qué las bacterias resistentes a una rifamicina pueden ser sensibles a otra, lo que ayudará en la búsqueda de nuevos derivados sintéticos.

Las rifamicinas son uno de los tratamientos de primera elección para la tuberculosis, una enfermedad que está en ascenso mundial. Son también relativamente baratas, de efecto prolongado y casi no tóxicas para las células corporales.

El problema con ellas, sin embargo, es el desarrollo incontrolado de resistencia bacteriana.

"Hay una restricción voluntaria en el uso de rifamicinas para tratar infecciones distintas a la tuberculosis y la meningitis, debido al temor de producir mutaciones resistentes", explica Vladimir Svetlov, un microbiólogo de la Universidad Estatal de Ohio y coautor del estudio. "Esas mutaciones podrían volver ineficaces a estos antibióticos contra amenazas más serias a la salud".

Antibióticos matan bacterias
Irina Artsimovitch ha participado en la investigación. (Foto: OSU )
Las rifamicinas presentan dos clases estructurales. Los investigadores usaron dos rifamicinas (rifapentina y rifabutina) clínicamente importantes que representan a cada clase estructural.

La ARN polimerasa es la maquinaria que mantiene funcionando a las bacterias (que no pueden expresar sus genes sin ella). Anulando la expresión genética, la bacteria muere. En su estudio, los investigadores observaron los efectos de la rifapentina y la rifabutina en la ARN polimerasa de E. coli.

Gracias a recientes avances en los estudios de cristalografía por rayos X de la ARN polimerasa, los investigadores lograron descubrir que las rifamicinas detienen a las bacterias patógenas al eliminar el crucial ión Magnesio (Mg2+) de la ARN polimerasa bacteriana. Quitar este ión es como retirar las bujías de un motor. El coche puede parecer funcional, pero no arrancará.


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