Investigadores del grupo de la Profesora Concepción González-Bello en el CiQUS desarrollan un nuevo compuesto capaz de poner freno a la virulencia de las bacterias, considerada como «la pesadilla» de los hospitales. Las conclusiones de este trabajo se recogen en un reciente artículo publicado por la prestigiosa revista americana Journal of American Chemical Society (link is external), en el que participan investigadores de la Universidad de Newcastle en el Reino Unido, el Complejo Hospitalario Universitario A Coruña (CHUAC) y el Centro Nacional de Biotecnología (CNB) en Madrid.
La virulencia bacteriana es un problema de primera magnitud en los centros hospitalarios, resultando especialmente lesiva en el caso de los pacientes que se encuentran en las Unidades de Cuidados Intensivos (UCIs), debido al precario estado de su sistema inmune a causa de la enfermedad. De esta manera, lo que sería una infección abordable con los numerosos antibióticos disponibles en la actualidad (o incluso mediante las propias defensas del organismo) se convierte en un problema añadido a superar.
Este fenómeno, que está especialmente desarrollado en las bacterias Gram-negativas (las más peligrosas y virulentas), se produce gracias a que las bacterias son capaces de comunicarse entre sí con el objetivo de alcanzar el quórum suficiente para lograr su objetivo, que no es otro que propagarse allí donde logran infectar.
Típicamente, las bacterias aplican el lema «la unión hace la fuerza»: de forma aislada, o incluso en pequeños grupos, no suponen una amenaza para las defensas del organismo. El problema surge cuando trabajan en equipo, ya que una vez que reúnen el quórum suficiente para funcionar de manera coordinada se convierten, en muchos casos, en una auténtica pesadilla, debido a la infección que producen.
La aproximación científica desde la que los investigadores del CiQUS han afrontado este trabajo ha consistido en el desarrollo de un compuesto (un inhibidor) que bloquea la acción de una enzima implicada en el grado de virulencia de la bacteria. Según la profesora González-Bello, responsable del trabajo publicado por la revista JACS, «este inhibidor no mata a la bacteria, pero al reducir su virulencia las propias defensas del organismo podrían acabar con la infección».
Se trata de una estrategia que en los últimos años está siendo explorada por diversos grupos de investigación en todo el mundo, como una alternativa prometedora al uso de los antibióticos. Ahora, la novedad descrita por el grupo de la Profesora González-Bello reside en el modo de acción del compuesto, así como en la diana terapéutica sobre la que incide (la deshidroquinasa tipo 1), que hasta la fecha no se había considerado. Los investigadores han conseguido demostrar que esta enzima es una buena diana para tratar infecciones causadas por bacterias patógenas muy importantes, tales como el Staphylococcus aureus -uno de los principales causantes de las infecciones hospitalarias-, la Escherichia coli, cuyas cepas virulentas pueden causar infecciones intestinales y extra intestinales graves, o la Salmonella typhi, bacteria responsable de la fiebre tifoidea.
Por otra parte, y al no estar presente esta enzima en los mamíferos, se logra incidir específicamente sobre la bacteria y no sobre otras proteínas humanas, lo que es clave para evitar posibles reacciones adversas.
El compuesto desarrollado en el CiQUS es una versión mejorada de otro desarrollado recientemente por el mismo grupo de investigación, cuya metodología figura en un trabajo publicado a principios de 2015 en la portada de la revista (link is external)Organic Biomolecular Chemistry (link is external). El nuevo inhibidor, de características similares a la glucosa, es más seguro y potente que el anterior, y su funcionamiento se basa en que «engaña» a la bacteria porque es semejante al que las bacterias utilizan de modo natural, reaccionando específicamente con el centro activo de la enzima y bloqueando así su comportamiento.
En el artículo los científicos estudian en detalle este modo de acción, logrando la resolución de la estructura cristalográfica de la enzima modificada por el inhibidor. Esta información resulta determinante para el futuro diseño de nuevos inhibidores más potentes, en los que los investigadores continúan trabajando activamente.
Estos prometedores resultados se han obtenido en el marco de un proyecto de investigación financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) dentro del programa Retos para la Sociedad en el apartado de Salud, y forman parte de uno de sus objetivos.
Links:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b04080?journalCode=jacsat (link is external)
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/ob/c4ob01782j#!divAbstract (link is external)
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