Reconocimiento de sustrato y evolución de metalo-beta-lactamasas: un juego perverso entre promiscuidad y diversidad

A. J. VILA

Congreso; XII Congreso Argentino de Microbiología, VI Congreso de la Sociedad Argentina de VI bacteriología, Micología y Parasitología Clínica-SADEBAC, I Congreso de Microbiología Agrícola y Ambiental; 2010

El principal mecanismo de resistencia bacteriana a la acción de los antibióticos beta-lactámicos es la producción de beta-lactamasas, es decir, enzimas que hidrolizan estos fármacos inactivándolos por completo. En la última década se ha observado una creciente presencia en infecciones hospitalarias de resistencia debida a las llamadas metalo-beta-lactamasas (MBLs), que contienen uno o dos iones Zn(II) en su sitio activo, esenciales para su actividad. Estas enzimas no presentan relación de secuencia, estructural ni mecanística con las serín beta-lactamasas (ampliamente estudiadas por más de 30 años). Al momento no existen inhibidores de uso clínico para las metalo-beta-lactamasas, que son refractarias a la acción del ácido clavulánico. En nuestro grupo estudiamos los determinantes estructurales de la función en metalo--lactamasas de distintas fuentes bacterianas, con el objetivo de hallar elementos estructurales y mecanísticos comunes para guiar el diseño de inhibidores. Uno de los aspectos más sorprendentes de estas enzimas ha sido su amplia promiscuidad en cuanto a los sustratos β-lactámicos, lo cual las vuelve un serio problema clínico. Por lo tanto, estas enzimas carecen de un sitio prototípico de reconocimiento de sustrato como las serín lactamasas y (además), poseen una amplia diversidad estructural, lo cual hace muy difícil la búsqueda de elementos en común. Mediante estudios estructurales, de enzimología y de mutagénesis tanto dirigida como al azar, hemos disecado los elementos mínimos que estas enzimas utilizan para hidrolizar antibióticos, pudiendo proponer un mecanismo de acción común a todas ellas. Por otra parte, el uso de técnicas de evolución in vitro nos permite anticipar futuros eventos de resistencia.