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Infección VI: Nuevos antibióticos

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Subido el 23 de agosto de 2009 por Francisco J. M.

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Conferencia de la serie COMBACT impartida por D. Miguel Vicente, del Centro Nacional de Biotecnología

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Hay otra serie de antibióticos, yo os he estado hablando hasta ahora de aquellos quizás con los que yo me siento más familiar 00:00:15
porque es con los sistemas con los que trabajo, de pared y de división celular, pero hay otros que aparte de los de la pared y división celular 00:00:24
pues hay antibióticos que bloquean la síntesis de proteínas como la streptomicina, hay inhibidores de la transcripción 00:00:33
que bloquean la RNA polimerasa como la rifampicina, inhibidores de la replicación del ADN como las quinolonas 00:00:41
que van a atacar a las girasas topoisomerasas y otros que atacan a algunas reacciones específicas del metabolismo 00:00:50
como la trimetoprima que bloquea la síntesis del tetrahidrofolato que se requiere para las bacterias 00:00:59
y no se requiere para las células humanas. 00:01:08
Bueno, nosotros estamos trabajando en un proyecto en el cual lo que intentamos es encontrar nuevos blancos 00:01:15
que se puedan inhibir por nuevos compuestos de manera que estos compuestos puedan en un determinado momento 00:01:25
convertirse en los antibióticos del futuro y para ello utilizamos una bacteria que se llama Escherichia coli 00:01:33
que a grandes rasgos la llevamos todos en el intestino como una bacteria comensal, 00:01:39
no nos produce ningún daño sino todo lo contrario, pero hay algunas estirpes de Escherichia coli 00:01:47
que han adquirido la capacidad de ser bastante dañinas. 00:01:55
Por ejemplo, esto es lo que ocurrió en los Estados Unidos en 1997 en un brote de la estirpe OH-157 00:01:58
que es una Escherichia coli que lleva en un plásmido un gen que codifica una toxina igual a la de Shigella 00:02:10
que es muy patógena. 00:02:20
Estos colis suelen proceder de contaminaciones de granjas que se transmiten a productos como la carne, la leche y algunas verduras. 00:02:21
Como podéis ver este Escherichia coli OH157 es un coli patógeno porque ha incorporado en un plásmido un gen que es capaz de codificar la toxina de otra estirpe patógena, 00:02:36
una especie llamada Shigella y que es muy venenosa para el hombre y como podéis ver 00:02:57
en este brote se produjeron en algunos estados más de 50 muertos. Esto es lo que hace Escherichia 00:03:03
coli patógena cuando se dirige al intestino y nos va a producir una infección. Lo primero 00:03:14
lo que podéis ver es que las pequeñas vellosidades de la célula intestinal se retiran al entrar 00:03:27
en contacto con los flagelos de la bacteria. Y ahora la bacteria lo que está haciendo 00:03:36
es desarrollar un sistema de transferirle proteínas a la célula del intestino mediante 00:03:42
una cosa que parece como una jeringuilla, que es lo que se llama un transportador de tipo 3, 00:03:51
que no deja de ser más que una cosa técnica, pero que ha acuñado este nombre para definir 00:03:57
a los mecanismos que inyectan proteínas como si fueran una jeringuilla. 00:04:05
Entonces vemos que le está inyectando una proteína, esta roja, y que se le está poniendo una bolita, 00:04:11
que es una modificación, una fosforilación que la hace que vaya a la membrana de la célula del intestino. 00:04:16
Entonces ahí va a formar una estructura de anclaje que corresponde con el negativo de lo que la bacteria ha puesto también en su superficie 00:04:24
que son como unas ventosas y ahora lo que hace es estabilizar la unión que hasta este momento era poco fuerte 00:04:35
y le empieza a inyectar otra cosa. Esto que le inyecta ahora es una proteína que es capaz de favorecer la polimerización 00:04:42
de estas bolitas amarillas que representan a la proteína actina, que es una proteína que tiene propiedades mecánicas 00:04:53
y que se encuentra en todas las células y sobre todo en los músculos. 00:05:02
Esta es una estructura que empieza a crecer, pero claro, la célula del intestino, 00:05:08
aunque no tiene tanta aglomeración molecular como una bacteria, pero sí que tiene todos sus ingredientes. 00:05:13
Esto quiere decir que esto que crece está empujando algo hacia arriba 00:05:18
y lo que está empujando es la membrana de la célula del intestino que, como veis, 00:05:23
se va a estirar produciendo lo que se llama un pedestal sobre el cual se coloca la bacteria patógena 00:05:28
que ahora vive perfectamente en estas condiciones. 00:05:39
Esto no es una cosa estática, no se queda aquí, sino que se mueve de un lado para otro 00:05:43
y entonces podréis entender que eso a una célula intestinal le sienta fatal 00:05:47
Y estas infecciones pueden producir infecciones hemorrágicas y todo tipo de cosas que por eso son letales, en muchos casos. 00:05:53
Nosotros estamos intentando encontrar nuevas formas de atacar a las bacterias y para ello nos fijamos en los procesos esenciales de la vida de las bacterias que han sido poco explorados. 00:06:07
porque sobre todo se ha explorado la membrana celular, la pared celular, se ha explorado la síntesis de proteínas y poco más, 00:06:23
como ya os decía, con las clases de antibióticos que hay. 00:06:35
Queda, por ejemplo, el tema en el que nosotros trabajamos, que es la división de la bacteria para dar dos células hijas. 00:06:39
Esto ha estado muy poco explorado y luego hay también otra serie de procesos que aunque hay antibióticos que pueden bloquear la mayoría del proceso, 00:06:47
pero quedan detalles que nunca se han estudiado mucho. 00:06:58
Por lo tanto, todavía queda un gran número de posibilidades para poder encontrar nuevas formas de atacar a las bacterias. 00:07:01
Lo único que necesitamos es tener resultados experimentales para poderlo desarrollar luego a nivel de obtener los inhibidores. 00:07:09
En la división de las bacterias, en concreto en la que trabajamos nosotros, Escherichia coli, 00:07:23
hay un conjunto de proteínas que se necesitan ensamblar en el centro de la célula 00:07:30
para que la célula sea capaz de producir un septo de división y por lo tanto dar dos células hijas. 00:07:37
Y tienen unos nombres, ZA, ZIP, etcétera, que las distinguen, 00:07:44
pero lo importante es que estas proteínas establecen interacciones entre ellas, 00:07:50
es una de las cosas en las cuales nosotros podemos utilizar para inhibirlas y por lo tanto evitar que funcionen 00:07:57
y luego también que tienen unas actividades ellas mismas que nosotros estamos intentando dilucidar. 00:08:05
Si nos concretamos en la primera proteína que se llama FTSZ, 00:08:16
FTSZ es una proteína que es homóloga a otra proteína que llevamos todos en nuestras células que se llama tubulina 00:08:21
y que interviene en la formación de microtúbulos y en general del citoesqueleto de nuestras células. 00:08:31
Entonces, si nosotros desarrollamos algo que bloquee a la proteína FTSZ, 00:08:40
tenemos que tener mucho cuidado de que no bloquee también a la tubulina y sabemos si eso es posible o no. 00:08:48
Bueno, lo primero es que la tubulina aquí está representada a una célula en la cual se ha teñido la tubulina de color verde. 00:08:54
Entonces, como podéis ver, pues forma microtúbulos, que son todas estas cosas que vemos aquí 00:09:06
y que podéis ver que son rectos, bastante rígidos, y sobre todo, si ahora tenemos otra célula de las que se comen a las bacterias, 00:09:13
aquí lo que se ha tenido en rojo es a la bacteria, entonces esto nos da una idea ya de que hay algo bastante diferente 00:09:24
que es la escala, mientras esto es así de grande en la bacteria FTSZ se coloca entre la pared de un lado al otro 00:09:33
en el diámetro de la célula, es decir mucho más pequeñita, además sabemos que la proteína FTSZ cuando se polimeriza 00:09:43
lejos de ser rígida y recta, es flexible y curva. 00:09:51
Sabemos además que la proteína FTSZ es absolutamente esencial para que la bacteria crezca y sea viable. 00:09:58
Entonces aquí esto es como detectamos nosotros en el laboratorio la cantidad de una determinada proteína. 00:10:08
Cuanto más proteína hay, más oscura es. 00:10:16
Esta es una proteína que no cambia, que la utilizamos como control y luego esta es la proteína FTSZ en una bacteria que tiene la proteína 00:10:19
y por lo tanto forma sitios de división que se llaman anillos de división y tiene una longitud normal. 00:10:31
Cuando ahora artificialmente le quitamos la proteína ya no hay anillos, la bacteria es incapaz de dividirse 00:10:39
y lo que hace es que como sigue creciendo forma estos largos filamentos que es por lo que la proteína recibe el nombre de FTS 00:10:47
porque forma filamentos en determinadas condiciones. 00:10:54
Entonces sabemos que si quitamos la proteína FTSZ la bacteria se nos va a morir. 00:11:00
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Idioma/s:
es
Autor/es:
Centro Nacional de Biotecnología
Subido por:
Francisco J. M.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
786
Fecha:
23 de agosto de 2009 - 0:01
Visibilidad:
Público
Enlace Relacionado:
Biología, Microbiología
Centro:
IES ALPAJÉS
Duración:
11′ 09″
Relación de aspecto:
4:3 Hasta 2009 fue el estándar utilizado en la televisión PAL; muchas pantallas de ordenador y televisores usan este estándar, erróneamente llamado cuadrado, cuando en la realidad es rectangular o wide.
Resolución:
640x480 píxeles
Tamaño:
69.22 MBytes

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