En un giro sorprendente que podría ayudar a combatir la creciente crisis de resistencia a los antibióticos, los investigadores han descubierto que algunas bacterias pagan un precio oculto por su capacidad de sobrevivir a los antibióticos. El secreto reside en cómo estas bacterias resistentes luchan por gestionar sus suministros internos de magnesio, abriendo potencialmente un nuevo frente en la lucha contra las infecciones resistentes a los medicamentos.
Diario: Avances científicos, 15 de noviembre de 2024, DOI: 10.1126/sciadv.adq5249 | Tiempo de lectura: 4 minutos
El misterio del magnesio
El profesor Gürol Süel y sus colegas de la Universidad de California en San Diego plantearon una pregunta engañosamente simple: si las bacterias resistentes a los antibióticos tienen tal ventaja, ¿por qué no se apoderan por completo de las poblaciones bacterianas? Su investigación reveló una respuesta inesperada: la supervivencia de las bacterias resistentes tiene un coste metabólico significativo.
“Descubrimos un talón de Aquiles de bacterias resistentes a los antibióticos”, dijo Süel, del Departamento de Biología Molecular de UC San Diego. “Podemos aprovechar este costo para suprimir el establecimiento de resistencia a los antibióticos sin medicamentos ni productos químicos nocivos”.
Un tira y afloja molecular
El equipo de investigación descubrió que las bacterias resistentes a los antibióticos se enfrentan a una crisis de recursos internos. Sus ribosomas modificados (máquinas celulares que producen proteínas) requieren más magnesio para funcionar en comparación con las bacterias normales. Esto crea un tira y afloja molecular entre los ribosomas y el ATP (la moneda energética de la célula) por los recursos limitados de magnesio.
Trabajando con colegas de la Universidad Estatal de Arizona y la Universidad Pompeu Fabra en España, los investigadores estudiaron una cepa bacteriana específica llamada Bacillus subtilis. Utilizando modelos a escala atómica, descubrieron que los ribosomas mutantes que proporcionan resistencia a los antibióticos compiten excesivamente por los iones de magnesio, creando una escasez de recursos internos que obstaculiza su crecimiento.
Implicaciones prácticas
Este descubrimiento podría conducir a nuevas estrategias para combatir las infecciones resistentes a los antibióticos sin utilizar antibióticos tradicionales. Los científicos podrían centrarse en el uso de magnesio de las bacterias, inhibiendo selectivamente las cepas resistentes y dejando ilesas a las bacterias beneficiosas.
“Nos estamos quedando sin antibióticos eficaces y su uso desenfrenado a lo largo de décadas ha provocado que los antibióticos se propaguen por todo el mundo, desde el Ártico hasta los océanos y nuestras aguas subterráneas”, explicó Süel. “Se necesitan alternativas libres de medicamentos para tratar las infecciones bacterianas”.
Términos clave
- Ribosoma: Maquinaria celular responsable de la síntesis de proteínas.
- ATP: Trifosfato de adenosina, el principal portador de energía en las células.
- Iones de magnesio: Minerales esenciales que ayudan a estabilizar las estructuras celulares.
- Bacilo subtilis: Un tipo de bacteria comúnmente utilizada en la investigación.
Pon a prueba tus conocimientos
1. ¿Cuál es la principal desventaja descubierta en las bacterias resistentes a los antibióticos?
Requieren más magnesio para que sus ribosomas funcionen correctamente, lo que genera una escasez de recursos internos.
2. ¿Por qué es importante este descubrimiento para el tratamiento de infecciones?
Sugiere una forma de combatir las bacterias resistentes a los antibióticos sin utilizar antibióticos tradicionales, centrándose en su uso de magnesio.
3. ¿Qué crea el “tira y afloja molecular” en las bacterias resistentes?
La competencia entre ribosomas y moléculas de ATP por recursos limitados de magnesio.
4. ¿Quién dirigió esta investigación y en qué institución?
Profesor Gürol Süel de la Universidad de California en San Diego.
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