Investigadores de la Universidad de Saskatchewan (USask) han descubierto cómo un gen previamente pasado por alto está involucrado en la resistencia a los antimicrobianos, un problema global creciente que amenaza la salud y el bienestar de humanos y animales.
por la Universidad de Saskatchewan
El gen codifica para una enzima llamada EstT y es capaz de «apagar» o inactivar los macrólidos, una clase de antibióticos comúnmente utilizados para tratar enfermedades en el ganado y otros animales.
Los hallazgos de los investigadores se publicaron en línea la semana pasada en Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).
La tilosina, la tilmicosina y la tildipirosina son algunos antibióticos clasificados como macrólidos. Los veterinarios confían en estos medicamentos para tratar enfermedades en el ganado, como la enfermedad respiratoria bovina y los abscesos hepáticos, así como otras enfermedades en el ganado y los animales de compañía .
Con este descubrimiento, los veterinarios sabrán que «existe la posibilidad de que el fármaco no funcione debido a la presencia del gen», dijo el Dr. Poonam Dhindwal (Ph.D.), autor principal del artículo y becario postdoctoral en el Western Facultad de Medicina Veterinaria (WCVM).
Los antibióticos se están volviendo menos efectivos debido a la propagación mundial de la resistencia a los antimicrobianos. Según estimaciones de 2019, más de 1,2 millones de muertes humanas fueron causadas por infecciones resistentes a los medicamentos. Los genes de resistencia a los antimicrobianos (ARG), elementos genéticos móviles que pueden pasar entre microorganismos, ayudan a acelerar la resistencia.
El equipo de investigación de USask, dirigido por el profesor asistente de WCVM, el Dr. Tony Ruzzini (Ph.D.) y en colaboración con el Dr. Murray Jelinski (DVM), hizo el descubrimiento después de analizar bacterias recolectadas de bebederos en un corral de engorde de ganado vacuno del oeste de Canadá.
«[Nuestro descubrimiento] agrega una pieza más al rompecabezas», dijo Jelinski, profesor de ciencias clínicas de animales grandes y presidente de Alberta en Salud del ganado vacuno en la facultad de veterinaria.
Ruzzini dijo que los científicos identificaron previamente la existencia de este gen que se encuentra comúnmente en muchos patógenos animales y sus microbiomas, pero su propósito sigue siendo un misterio. Lo que descubrió el equipo de investigación de USask es que este gen puede romper la estructura del anillo del antibiótico a través de la hidrólisis (reacción química provocada por el agua).
«Si rompes el anillo o abres el anillo con agua, interrumpes la forma activa del antibiótico. Por lo tanto, ya no tiene una alta afinidad por el objetivo», dijo Ruzzini.
Agregó que una vez que el gen destruye la estructura del antibiótico, el fármaco ya no puede funcionar con tanta eficacia en el tratamiento de una enfermedad: «La inactivación es preocupante porque reduce la cantidad efectiva de antibióticos que se administran durante una infección».
Ruzzini dijo que su equipo encontró el gen en un grupo con otros tres ARG, la primera pista de que podría estar involucrado en la resistencia a los antimicrobianos. Una vez que el equipo identificó el gen, los miembros del equipo trabajaron para clonarlo y probarlo contra un panel de muchos antibióticos de diferentes clases.
“Este gen, si bien lo encontramos en un organismo ambiental, también está presente en patógenos que son responsables de causar la enfermedad respiratoria bovina (ERB)”, dijo Ruzzini. Su laboratorio ha realizado numerosos estudios que investigan BRD, que se conoce comúnmente como fiebre del transporte marítimo.
Jelinski dijo que el trabajo del equipo debería ser de interés para todos los investigadores en los campos de la salud humana y animal que están estudiando la resistencia a los antimicrobianos.
«Nuestro hallazgo se suma a la considerable base de datos de ARG, que se pueden cruzar con el ADN de una bacteria para determinar si la bacteria tiene el potencial de ser resistente a un antimicrobiano en particular», dijo Jelinski.
Ruzzini agregó que su equipo de investigación continúa aprendiendo más sobre cómo funciona EstT.
«Como los sistemas de vigilancia de la resistencia a los antimicrobianos se basan más en herramientas moleculares para la detección, nuestro conocimiento de este gen específico y su integración en esos sistemas ayudará a informar mejor el uso de antimicrobianos«, dijo Ruzzini.
Más información: Poonam Dhindwal et al, Un gen de resistencia a los antimicrobianos emergente y descuidado codifica una esterasa macrólida dependiente de serina, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2023). DOI: 10.1073/pnas.2219827120
