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“Engañó” la puerta abierta de las bacterias a las nuevas terapias antimicrobianas

Los científicos han desarrollado una nueva técnica para engañar bacterias en los centenares que revelaban de orificios en sus membranas celulares, abriendo la puerta para las drogas que destruyen las células de las bacterias.

“Engañó” la puerta abierta de las bacterias a las nuevas terapias antimicrobianas
Representación del artista del poro bacteriano abierto de la pared celular

El alcance de estos poros podría hacer los antibióticos actuales más efectivos o permitir el revelado de las drogas antibiótico-libres que pueden utilizar estos orificios.  

Cuando están sujetados a ciertos estímulos, tales como un aumento espectacular de la presión dentro de la célula, los poros en las membranas celulares actúan como una válvula de escape de la emergencia, abriendo para permitir el líquido inunde fuera de la célula para evitar que reparta.

Actúan como el Gateway a entregar los tratamientos que destruyen las células de las bacterias. El más grande de estos bloquear-poros se conoce como el canal de Mechanosensitive de la conductancia grande (MscL).

Ahora las personas de los científicos llevados por el Dr. Christos Pliotas de la universidad de Leeds han aprendido cómo engañar las membranas celulares bacterianas en la apertura de estos canales, haciendo las bacterias mucho más vulnerables a las drogas.

El Dr. Pliotas comenzó esta investigación mientras que en la universidad de Saint Andrews, como sociedad real de la persona de Edimburgo. Él ahora está en la escuela de ciencias biomédicas, facultad de ciencias biológicas, en Leeds y la parte del centro de Astbury de la universidad para la biología molecular estructural.

Él dijo:

Con la comprensión de los Gateways en las membranas celulares de las bacterias, podemos entonces controlar su orificio y cierre. La activación simultánea de estos poros daría lugar al orificio de 700 orificios en la membrana celular (éste es el número de idéntico tales moléculas por célula), cada nanómetro ~3 de diámetro.

Éste sería el equivalente de disparar cada célula con 700 puntos negros y eficiencia de objetivo del 100%, causando la muerte celular debido al fuga.

Además, los antibióticos existentes deben llegar a ser más eficientes facilitando su acceso a la célula a través de los poros de MscL dando por resultado la concentración antibiótico creciente dentro del citoplasma.”

El estudio, publicado en comunicaciones de la naturaleza, muestra por primera vez que los canales de MscL están siendo mantenidos cerrados por los lípidos de la membrana - específicamente cadenas del lípido cuáles están situados dentro de las nano-cavidades altamente sensibles a la tensión, a la presión y a la fuerza.

El estudio demuestra que cuando el acceso de estos lípidos es roto por los nano-protectores moleculares dirigidos en la entrada de las nano-cavidades, responde el canal mecánicamente y abre su poro.

El MscL está ubicuo en todos los patógeno y archaea bacterianos, pero ausente de seres humanos. Por lo tanto, el alcance selectivo de este canal dejaría las células humanas intactas.

El Dr. Bela Bode un co-autor y un líder del grupo en la escuela de la química en Saint Andrews y la parte de las ciencias biomédicas investiga el complejo, dijo:

Este estudio utilizó un EPR emergente PELDOR llamado método (o CIERVO). Introducimos marcadores químicos minúsculos en MscL y vigilamos cambios en sus distancias. Esto ha sido instrumental para entender el estímulo para abrirse de estos sistemas biológicos complejos.”

Source:
Journal reference:

Kapsalis, C., et al. (2019) Allosteric activation of an ion channel triggered by modification of mechanosensitive nano-pockets. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-12591-x.