Descubren un sistema de división celular que puede abrir la puerta al descubrimiento de nuevos antibióticos

Una investigación de la Universidad de Oviedo ha mostrado un sistema de división inédito basado en la caracterización de Streptomyces.

Covadonga Diaz. Oviedo | dmredaccion@diariomedico.com | 12/08/2016 14:30

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De izquierda a derecha, Ángel Manteca Beatriz Gutiérrez Beatriz Rioseras Nathaly González y Paula Yagüe. (Universidad de Oviedo)

Investigadores de la Universidad de Oviedo han descubierto un sistema de división celular hasta ahora inédito en bacterias y cuyo conocimiento puede abrir la puerta al desarrollo de nuevos antibióticos y otros compuestos bioactivos.

La base de este estudio ha sido la caracterización de Streptomyces, una bacteria no patógena que vive en el suelo y en la que están basados la mayor parte de los antibióticos disponibles en la actualidad. En concreto, dos tercios de todos los antibióticos de interés en medicina tienen su origen en cepas de Streptomyces, que a su vez también produce otros compuestos bioactivos como antitumorales, antifúngicos, inmunosupresores, etc.

El estudio del desarrollo y diferenciación de esta bacteria y el hallazgo conseguido sobre sus mecanismos de diferenciación puede contribuir a "activar la producción de estas cepas y a partir de ahí generar nuevos compuestos antibióticos", ha señalado Ángel Manteca, del departamento de Biología Funcional del Área de Microbiología de la Universidad de Oviedo y uno los autores del estudio, que ha sido publicado en Nature Communications, la revista de más impacto en este área de conocimiento, tras Nature y Science.

La investigación tiene una segunda potencial línea de aplicación. "De constatar la existencia de este mecanismo de división celular en bacterias patógenas podríamos diseñar fármacos que lo inhibieran de forma selectiva", ha indicado Ángel Manteca.

La división celular es el proceso por el que las bacterias se replican e implica la formación de tabiques con membranas celulares asociadas a paredes gruesas que separan las células hijas. "Nosotros hemos visto un mecanismo de división celular que ha pasado inadvertido para la ciencia en el que se forman tabiques basados en membranas sin pared. Esta formación de membranas sin pared constituye un sistema de división celular nuevo", ha indicado este investigador.

Para identificar este nuevo sistema de división celular este grupo de investigación ha utilizadotécnicas de última generación de microscopía de fluorescencia y de microscopía electrónica. Fruto de esta combinación han podido identificar el nuevo mecanismo inédito durante las fases vegetativas y no productoras de compuestos bioactivos.

Así, Streptomyces "solo genera antibióticos cuando no tiene esos tabiques de membrana que nosotros hemos descubierto durante las fases vegetativas no productoras".

Del total de cepas de Streptomyces en torno a un 5 por ciento no han sido hasta ahora convertidas en productoras de antibióticos "seguramente porque no se había diferenciado la fase de producción y es importante porque hablamos de un 5 por ciento de muchos miles de cepas, lo cual es una cifra importante de nuevos reservorios de antibióticos por explorar", ha señalado Ángel Manteca, "teniendo en cuenta que llevamos más de una década sin conseguir nuevos antibióticos porque lo fácil ya estaba hecho".

Así, la primera posible aplicación de este hallazgo es la mejora en la síntesis de antibióticos y el desarrollo de nuevos antibióticos a partir de cepas hasta ahora infructuosas. Pero no se queda aquí la potencial aplicación de este nuevo conocimiento. "En caso que comprobemos que bacterias patógenas utilizan también este nuevo mecanismo de división celular hasta ahora inédito será posible trabajar en la síntesis de fármacos antitumorales que actúen selectivamente sobre dicho mecanismo que es clave en la proliferación celular, inhibiendo precisamente este mecanismo".