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Compuestos derivados de sedimentos de Costa Rica podría ayudar en la lucha contra una bacteria resistente a antibióticos

17/02/2016

ANN ARBOR– Una nueva clase de compuestos derivados de sedimentos marinos recogidos en una isla de Costa Rica podría ayudar a científicos en la lucha contra una bacteria resistente a los antibióticos comúnmente asociada con infecciones adquiridas en el hospital, de acuerdo a investigadores de Universidad de Michigan.

En cultivos celulares, los nuevos compuestos, conocidos como cathuitamycins, pueden impedir que la bacteria causante de la enfermedad,  “Acinetobacter baumannii”, se aglomere una biopelícula, según los resultados publicados  el 16 de febrero en la revista Nature Communications.

Las biopelículas se adhieren a superficies y forman estructuras complejas que las hacen mucho más resistentes a los medicamentos que las bacterias que flotan libremente.

Esta propiedad hace de las biopelículas un riesgo mortal para los pacientes en un hospital, donde pueden aferrarse a productos sanitarios, implantes de prótesis y otras superficies, haciéndolas resistentes a la esterilización con agentes antimicrobianos tradicionales.

Actualmente no hay fármacos que se dirijan específicamente a la formación de biopelículas en el mercado ni en ensayos clínicos, los investigadores señalaron.

“Esta es la razón por la cual prevenir la formación de biopelículas es un objetivo tan importante de la investigación”, dijo Ashootosh Tripathi, co- autor del estudion e investigador en el laboratorio del profesor LSI David Sherman. El otro co- autor es Sung Ryeol Park. 

Los nuevos agentes anti-biopelícula fueron descubiertos mediante la realización de cribado de alto rendimiento de compuestos de la biblioteca de extractos de “productos naturales”  del instituto de ciencias vivas de U-M (LSI por sus siglas en inglés). Esta incluye miles de sustancias similares a drogas derivadas de microorganismos marinos recogidos por Sherman y sus colaboradores durante las expediciones de recolección de campo marino de la LSI en lugares de todo el mundo.

Estos compuestos particulares se derivan de la bacteria Streptomyces gandocaensis, que se aisló a partir de sedimentos marinos recogidos en una expedición de 2007 a la isla Punta Mona en Costa Rica. La detección se llevó a cabo en el laboratorio de alto rendimiento del LSI, el Centro de Química Genómica.

Después de encontrar un extracto que inhibió la capacidad de A. baumannii para formar biopelículas, los investigadores llevaron a cabo experimentos para encontrar sus formas más potentes.

Los fármacos anti-biopelículas pueden ser aplicados directamente a los objetos como implantes médicos, catéteres o implantes dentales, o mediante la aplicación sistémica, como los antibióticos. Todavía en sus primeras etapas, el descubrimiento necesitará una mayor optimización del compuesto y desarrollo preclínico antes de que puedan ser considerados en ensayos clínicos en humanos.

“Esta nueva clase de inhibidores de biopelículas proporciona una base para el desarrollo de fármacos seguros y eficaces para limitar o prevenir la formación de biopelículas,” dijo Sherman, co-autor del estudio y el Hans W. Vahlteich, decano asociado de investigación y educación de postgrado en el Colegio de Farmacia de la U-M, y profesor de química y de microbiología e inmunología en las facultades de Medicina y de Literatura, Ciencia y Artes de la U-M.

“A medida que la resistencia a antibióticos se convierte cada vez en una mayor preocupación sanitaria mundial, los microorganismos marinos tienen un gran y muy desaprovechado potencial para proporcionar nuevas clases de antibióticos y compuestos anti-biopelícula”.

El trabajo fue apoyado por la International Cooperative Biodiversity Groups del Centro Internacional Fogarty, el centro de investigación Great Lakes Regional Center of Excellence for Biodefense and Emerging Infectious Diseases Research, la Oficina de Investigación del Ejército y de los Institutos Nacionales de Salud.

Los autores adicionales incluyen Jianfeng Wu, Pamela Schultz, Isaiah Yim, Thomas McQuade, Fengan Yu, Carl-Johan Arevang, Abraham Mensah y Giselle Tamayo-Castillo.

U-M ha solicitado protección de patente en estos descubrimientos.

Contacto: (English) Ian Demsky, 734-647-9837, idemsky@umich.edu

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