BUSCANDO EL TALÓN DE AQUILES DE LA RESISTENCIA BACTERIANA AL ANTIBIÓTICO COLISTINA

ALEJANDRO J. VILA; PABLO E. TOMATIS; GINA DOTTA

Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Microbiología (CAM 2019); 2019

Las bacterias patógenas multi-resistentes a diversos antibióticos son un grave problema sanitario. Para poder hacer frente a la multi-resistencia se usan antibióticos que habían sido descartados debido a sus efectos secundarios adversos. Por ejemplo la colistina, un antibiótico lipo-peptídico catiónico, que interacciona electrostáticamente con el lípido A del lipopolisacárido y desintegra la membrana celular bacteriana, produciendo la muerte celular. Hace años que existen bacterias con resistencia genómica a colistina. Estas modifican al lípido A con grupos químicos con carga positiva, reducen la afinidad y por ende el antibiótico pierde efectividad.Recientemente, se describió el primer caso de {Escherichia coli} resistente a colistina mediado por el gen {mcr} en un plásmido transmisible entre especies. Desde entonces, se reportaron cepas con resistencia a colistina en animales, humanos, alimentos y en muestras ambientales.La adquisición del gen mcr por Enterobacterias ya resistentes a carbapenemes, da lugar a bacterias resistentes a todos los antibióticos disponibles. La proteína MCR es una fosfoetanolamina transferasa compuesta de un dominio N-terminal formado por 5 hélices alfa transmembrana (TM) y un dominio periplasmático soluble (DS) que contiene un sitio metálico de iones Zn(II). Se han informado cinco estructuras , pero sólo del DS de MCR. A pesar de la equivalencia estructural, la estequiometría sobre el contenido de metales es controvertida. Hemos clonado y expresado DS-MCR en diferentes concentraciones de Zn (II) en el medio de cultivo. Luego de purificar el DS, evaluamos el contenido de metal en la proteína purificada utilizando un indicador colorimétrico de Zn. En todas las condiciones probadas, DS-MCR fue capaz de unir un único equivalente de ion Zn (II).El quelante de metal EDTA se usó para obtener derivados de apo-proteínas. Luego se utilizó Co (II) como sonda espectroscópica para caracterizar el sitio activo de metal. Se produjeron aductos CoCo y ZnCo. Las bandas de campo del ligando mostraron un patrón de coordinación con geometría tetraédrica distorsionada. A su vez, se confirmó la estequiometria 1:1 de DS-MCR: Zn.La estructura secundaria, terciaria y la estabilidad relativa de los aductos de apo y metales se probaron mediante espectroscopia de dicroísmo circular. Se demostró que la unión de Zn(II) a DS-MCR aumenta su estabilidad relativa y modifica su estructura terciaria.Para disminuir los inconvenientes experimentales de trabajar con proteínas transmembranas, diseñamos, construimos y evaluamos versiones truncadas de MCR basados en un modelo 3D propuesto en base a la estructura de la proteína homologa EptA de {Neisseria meningitidis}. Utilizando un sistema de expresión fenotípica, se determinó la concentración mínima inhibitoria (CIM) frente al antibiótico colistina. Ninguna de las variantes truncadas ensayadas logró ser funcional. El conocimiento generado sentará las bases para que a futuro, se pueda racionalizar un inhibidor de MCR capaz de restablecer la eficacia antimicrobiana de colistina.