Antivitaminas son los nuevos antibióticos?

Los antibióticos son algunos de los descubrimientos más importantes de la medicina moderna y han salvado millones de vidas desde el descubrimiento de la penicilina hace casi 100 años. Sin embargo, las bacterias pueden desarrollar resistencia a los antibióticos, que luego se va médicos que luchan por encontrar tratamientos eficaces. Ahora, los investigadores han descrito un nuevo enfoque prometedor implica '' antivitaminas para desarrollar nuevas clases de antibióticos.

Antivitaminas son sustancias que inhiben la función biológica de una verdadera vitamina. Algunos antivitaminas tienen una estructura química similar a las de la vitamina real cuya acción se bloquear o restringir. Para este estudio, el equipo del profesor Kai Tittman del Centro de Göttingen de Biociencias Moleculares de la Universidad de Göttingen trabajó junto con el grupo del profesor Bert de Groot, del Instituto Max Planck de Química Biofísica de Göttingen y el profesor Tadgh Begley de Texas A & M University (EE.UU.). Juntos investigaron el mecanismo de acción a nivel atómico de un antivitamina natural de la vitamina B1. Algunas bacterias son capaces de producir una forma tóxica de esta vitamina B1 vital para matar las bacterias que compiten. Este antivitamina particular tiene un solo átomo, además de la vitamina natural en un lugar aparentemente sin importancia y la pregunta de investigación emocionante era la razón por la acción de la vitamina todavía se impidió o "envenenado".

El equipo de Tittman utiliza de alta resolución de la cristalografía de proteínas para investigar cómo el antivitamina inhibe una proteína importante del metabolismo central de bacterias. Los investigadores encontraron que la "danza de los protones", que normalmente se pueden observar en funcionamiento las proteínas, cesa casi por completo a la función y la proteína ya no funciona. "Sólo un átomo extra en la antivitamina actúa como un grano de arena en un complejo sistema de engranajes mediante el bloqueo de su mecánica finamente sintonizados", explica Tittman. Es interesante notar que las proteínas humanas son capaces de hacer frente relativamente bien con el antivitamina y seguir trabajando. El químico de Groot y su equipo utilizaron simulaciones por ordenador para averiguar por qué esto es así. "Las proteínas humanas o bien no se unen a la antivitamina en absoluto o de manera tal que no son 'envenenado'", dice el investigador Max Planck. La diferencia entre los efectos de la antivitamina en bacterias y en proteínas humanas abre la posibilidad de utilizarlo como un antibiótico en el futuro y por lo tanto la creación de nuevas alternativas terapéuticas.

El proyecto de investigación fue financiada por la Fundación Alemana de Investigación (DFG).

fuente: University of Göttingen. "Are antivitamins the new antibiotics? Researchers develops drug approach against bacterial infections." ScienceDaily. ScienceDaily, 24 August 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200824131805.htm>.