Bacteria hospitalaria MRSA: Nuevo antibiótico descubierto

Los riesgos para la salud derivados de la creciente propagación de bacterias multirresistentes, conocidas como «microbios hospitalarios», han adquirido en los últimos años una atención pública cada vez mayor. Son especialmente peligrosas para los pacientes en los hospitales. Junto con un socio, la empresa francesa DEINOVE, un equipo de científicos del área de Química Biológica dirigido por el Prof. Dr. Roderich Süßmuth de la TU Berlín ha descubierto una nueva clase de antibióticos lipopeptídicos que muestran actividades prometedoras contra bacterias multirresistentes. Los resultados se han publicado en la última edición de la revista científica «Nature Chemical Biology».

Como informa el grupo de trabajo de Roderich Süßmuth en la prestigiosa revista Nature Chemical Biology, se ha encontrado otra clase de compuestos activos dirigida contra estas bacterias multirresistentes. Estos llamados «microbios hospitalarios» son muy frecuentes en el ámbito clínico y representan un peligro especial para los pacientes. Aunque ya existen muchas bacterias resistentes a múltiples antibióticos, la bacteria conocida como Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, o MRSA, es una de las más conocidas. Puede ser mortal, especialmente para pacientes con sistemas inmunológicos debilitados. Debido a las resistencias contra antibióticos comunes, estas infecciones son difíciles o imposibles de tratar. Los informes sobre las primeras infecciones «totalmente resistentes» subrayan la gran importancia médica y social del desarrollo de nuevos antibióticos, que se diferencian fundamentalmente de los ya existentes mediante nuevas «estructuras guía».

En la competencia por recursos limitados, los microorganismos luchan entre sí en la naturaleza

En colaboración con la empresa francesa DEINOVE, se investigó una colección de cepas bacterianas para la producción de moléculas con actividad antibacteriana. Con éxito, ya que de un cultivo de la bacteria «Microbacterium arborescens» se aisló una sustancia con fuerte actividad contra MRSA y otras bacterias patógenas. «Las bacterias y los hongos constituyen una fuente muy buena de compuestos bioactivos, ya que en la lucha por recursos limitados, los microorganismos se enfrentan en la naturaleza. Podemos aprovechar esto», explica Roderich Süßmuth.

En el marco del proyecto financiado por la Sociedad Alemana de Investigación (DFG), primero se aclaró la estructura química de la molécula, posteriormente llamada Microvionina, y se reprodujo su biosíntesis en laboratorio. Durante este proceso, los científicos descubrieron algo inesperado: la Microvionina está formada por una parte peptídica y una parte de ácido graso, en la que tres de los aminoácidos están modificados de modo que se forman dos estructuras en anillo, por lo que es «bicyclisch». Gracias a esta característica estructura con un puente tioéter, la Microvionina se clasifica dentro de los llamados lanthipeptidos, una clase de péptidos sintetizados ribosomalmente y modificados postraduccionalmente (abreviado RiPPs). En varias series de experimentos, los científicos pudieron seguir la ciclización de la molécula y demostrar que esto ocurre mediante la estrecha cooperación de dos enzimas, lo que impide la formación de productos secundarios no deseados. «Lo que también nos interesa mucho es la modificación poco habitual del ácido graso. Aquí, parece que por primera vez en péptidos sintetizados ribosomalmente, convergen dos vías biosintéticas, a saber, péptidos ribosomales y poliketidas, cuya interacción no se había observado hasta ahora. Esto nos resulta muy interesante y continuará siendo objeto de investigación intensiva», explica Roderich Süßmuth.

Más de diez compuestos relacionados genéticamente en la naturaleza: posibles candidatos para nuevos antibióticos

Por su estructura y biosíntesis inesperadas, los científicos querían averiguar si existen otros compuestos similares en la naturaleza. Mediante «minería del genoma», se analizan genomas bacterianos con el objetivo de descubrir ciertos grupos de genes biosintéticos. Aquí también encontraron los científicos de Süßmuth. Se identificaron más de diez candidatos potenciales. De uno de estos cepas, se aisló un compuesto relacionado llamado «Nocavionina». Roderich Süßmuth está seguro de que el grupo de antibióticos, ahora denominado «Lipolanthinas», se ampliará aún más en el futuro: «Por supuesto, también estamos intentando aislar los otros compuestos y determinar las relaciones entre su estructura y su bioactividad. Además, nos interesa mucho aclarar los pasos restantes de su biosíntesis. Por último, esperamos poder impulsar el desarrollo de la Microvionina hasta convertirla en un medicamento útil. Este proyecto está en sus comienzos y estoy ansioso por ver cómo avanza», afirma.

El artículo en Nature Chemical Biology:

«Las lipolanthinas antiestafilocócicas son lipopeptidos sintetizados ribosomalmente»
Vincent Wiebach, Andi Mainz, Mary-Ann J. Siegert, Natalia A. Jungmann, Guillaume Lesquame, Sophie Tirat, Assia Dreux-Zigha, Jozsef Aszodi, Dominique Le Beller & Roderich D. Süßmuth

Nature Chemical Biology volumen 14, páginas 652–654 (2018), DOI: 10.1038/s41589-018-0068-6