Antibiótico Insectos, Cecropina A, no pasa por las defensas exteriores para matar las bacterias desde el interior (Philadelphia, PA) - Para los antibióticos, la mejor manera de vencer las defensas bacterianas pueden ser evitarlos por completo. Investigadores de la Universidad de Pennsylvania School of Medicine han descubierto que Cecropina A, un miembro de una familia de proteínas antibióticas producidas por insectos, puede matar las bacterias y evitar la resistencia mediante la introducción de células bacterianas y de tomar el control de su maquinaria genética.
Aunque la mayoría de los antibióticos matan bacterias atacando los sistemas enzimáticos críticos, Cecropina A se desliza de alguna manera dentro de la bacteria y se convierte genes específicos encendido y apagado. Los hallazgos desafían el pensamiento convencional sobre el funcionamiento de estos antibióticos, y pueden ayudar en la transformación de los péptidos antimicrobianos como Cecropina A en agentes terapéuticos.
"Durante décadas, los investigadores han estudiado Cecropina A y se centró en sus efectos obvios contra las paredes celulares bacterianas y membranas. Estos antibióticos sin duda hacen perturbar las estructuras externas de la célula bacteriana, pero hay mucho más en la historia ", dijo Paul H. Axelsen, MD, profesor asociado en el Departamento de Farmacología y de la División de Enfermedades Infecciosas de Penn. "Antes de la célula bacteriana muere, Cecropina A entra en la célula y altera la manera en que sus genes están regulados. Es como furtivamente por encima del muro del castillo y la apertura de las puertas desde el interior. Tenemos que entender este mecanismo de acción, ya que puede explicar por qué las bacterias no son capaces de desarrollar resistencia a esta familia de antibióticos ".
Hallazgos de Axelsen se describen en la edición de enero de Agentes Antimicrobianos y Quimioterapia, una publicación de la Sociedad Americana de Microbiología. En su estudio, Axelsen y sus colegas trataron E. coli con pequeñas dosis de Cecropina A - no lo suficiente como para matar las bacterias, pero lo suficiente como para ver qué genes se ven afectados cuando las bacterias son expuestas al antibiótico. Encontraron que los niveles de transcripción de 26 genes se ven afectados, 11 de los cuales codifican proteínas cuya función se desconoce. Aún más sorprendente para los investigadores, los genes no son los mismos que los afectados cuando las bacterias experimentan nutricional, térmica, osmótica, o el estrés oxidativo.
"Es un mecanismo totalmente diferente por el cual para matar las bacterias, y uno que aún todavía tenemos que entender por completo", dijo Axelsen. "¿Cómo Cecropina A convierte a estos genes en y, de hecho, la forma en que se mete dentro de E. coli en el primer lugar, sigue siendo un misterio."
A pesar de años de investigación, aún queda mucho por saber acerca de los antibióticos producidos por insectos. Cecropina A fue descubierto en la polilla de Cecropia, también conocido como el gusano de seda, la polilla más grande de Norteamérica. Desde los insectos no tienen un sistema inmune como los humanos, dependen de antibióticos polipeptídicos como Cecropina A a combatir las infecciones. Estas proteínas son altamente selectivo - que fácilmente matan a las bacterias, pero son inofensivos para las células animales humanos y otros. Además, las bacterias que son susceptibles inicialmente permanecer susceptibles - bacterias investigadores no han visto desarrollan resistencia a su acción. Por esta razón, estos antibióticos ofrecen un modelo potencialmente de gran valor para nuevos agentes terapéuticos.
"Estamos comprometidos en una carrera armamentista contra las bacterias infecciosas. Con cada nuevo antibiótico, las bacterias han encontrado una manera de desarrollar resistencia - principalmente alterando ligeramente las enzimas celulares ", dijo Axelsen. "Las bacterias pueden ser incapaces de alterar su maquinaria genética, y esto puede explicar por qué no surgen cepas de bacterias resistentes a Cecropina A".
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