Investigadores de la UNRC hallaron un nuevo antibiótico no convencional
Se trata de un compuesto producido por una bacteria del suelo que podría utilizarse para el control de las enfermedades bacterianas que afectan a las plantas. Estudian aplicaciones en humanos y animales
Investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de la UNRC aislaron una bacteria en laboratorio y detectaron propiedades antibacterianas no descriptas hasta el momento por la comunidad científica. El trabajo fue realizado por los integrantes del Laboratorio de biología molecular de las interacciones plantas microorganismos, dirigido por Edgardo Jofré, entre los que participaron Daniela Medeot, Magdalena Bertorello Cuenca, Juan Pablo Liaudat, María Flores Cáceres y Florencia Alvarez, investigadora de la Universidad de La Plata (quien realizó su doctorado en la UNRC).
El grupo de investigación trabaja en plantas y hongos. Este fue el primer estudio que realizó con bacterias. Prepararon ensayos para controlar la mancha bacteriana, una enfermedad que afecta al tomate. Un aspecto relevante de esta investigación es que de comprobarse su eficiencia en animales y humanos, podría aplicarse al desarrollo de un nuevo antibiótico distinto a los convencionales.
Completar este proceso de investigación llevó tres años. El pasado 14 de mayo, los resultados fueron publicados en el portal de divulgación científica Science Trends.
“Dada la importancia del hallazgo estamos haciendo estudios en conjunto con investigadores de la UNRC para analizar la toxicidad de estos compuestos y queremos saber si son efectivos para bacterias patógenas resistentes al tratamiento con medicamentos tradicionales y que causan enfermedades en animales y en humanos”, explicó Daniela Medeot, investigadora asistente de Conicet.
-¿Cuál es la temática que investigan y qué descubrieron?
-Nuestro grupo trabaja con bacterias del suelo del género Bacillus. Las del grupo Bacillus subtilis producen más de 2000 compuestos antimicrobianos, los cuales se producen en la fase tardía del cultivo. Su uso es recomendado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos y por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Entre esos compuestos, Bacillus produce lipopéptidos cíclicos, los cuales se dividen en grupos de acuerdo a su estructura química. Si bien están bien descriptos por sus propiedades antifúngicas, es decir, porque inhiben el desarrollo de hongos patógenos de plantas, también tienen otras características como promover la respuesta de defensa de las plantas, entre otras. Por eso, son microorganismos ampliamente estudiados para el control biológico de enfermedades en plantas.
Aunque hay estudios sobre el papel de los lipopéptidos cíclicos sobre bacterias patógenas, su capacidad como antibacteriano todavía no ha sido explotada. Nuestro laboratorio ha establecido una colección bien caracterizada de cepas bacterianas autóctonas aisladas de los suelos cordobeses. Una de estas cepas, identificada como Bacillus amyloliquefaciens, es eficaz para inhibir el crecimiento de una bacteria fitopatógena que causa una enfermedad en plantas llamada “mancha bacteriana”.
-¿Cómo hallaron la propiedad antibacteriana de esta sustancia?
-Cambiando las condiciones nutricionales de la bacteria Bacillus (que se alimenta de carbono y nitrógeno) se modificaba la composición química de lipopéptidos y como consecuencia crecía su capacidad antibacteriana asociada a la producción de fengicinas (un tipo de lipopéptidos). Lo que queremos saber es cuál es el mecanismo de acción de las fengicinas. La producción de este compuesto es distinta a otros antibióticos porque no generaría resistencia. Hoy hay super bacterias que resisten a múltiples antibióticos, por ejemplo, como consecuencia de la automedicación. Por eso hay muchos estudios abocados a encontrar antibióticos nuevos y estos podrían ser una nueva generación de antibióticos.
-¿Qué diferencia hay entre fengicinas y otros antibióticos?
-Las fengicinas son distintas estructuralmente (químicamente) a los antibióticos convencionales. También difieren en su mecanismo de acción, aunque todavía no sabemos los detalles. Son compuestos naturales, no sintetizados en laboratorio. No quiere decir que sean mejores, pero su producción es más barata ya que el microorganismo es fácil de cultivar y la purificación de los antibióticos no es un procedimiento complejo de realizar a escala industrial.
-¿Cuál sería el potencial?
-Tienen el potencial de ser una alternativa contra bacterias patógenas porque no hay lipopéptidos cíclicos usados como antibióticos. El grupo de investigación trabaja en plantas y hongos y este fue el primer estudio hecho con bacterias. Estos compuestos son antibacterianos, inhiben bacterias de plantas y la formación de biopelículas, que son mecanismos que usan los patógenos para sobrevivir. El patógeno de plantas que usamos forma aglomerados bacterianos conocidos como biopelículas sobre las hojas y estos compuestos disgregan esa biopelícula, que le sirve a la bacteria para establecerse en el lugar donde va a atacar.
El grupo de investigación trabaja en plantas y hongos. Este fue el primer estudio que realizó con bacterias. Prepararon ensayos para controlar la mancha bacteriana, una enfermedad que afecta al tomate. Un aspecto relevante de esta investigación es que de comprobarse su eficiencia en animales y humanos, podría aplicarse al desarrollo de un nuevo antibiótico distinto a los convencionales.
Completar este proceso de investigación llevó tres años. El pasado 14 de mayo, los resultados fueron publicados en el portal de divulgación científica Science Trends.
“Dada la importancia del hallazgo estamos haciendo estudios en conjunto con investigadores de la UNRC para analizar la toxicidad de estos compuestos y queremos saber si son efectivos para bacterias patógenas resistentes al tratamiento con medicamentos tradicionales y que causan enfermedades en animales y en humanos”, explicó Daniela Medeot, investigadora asistente de Conicet.
-¿Cuál es la temática que investigan y qué descubrieron?
-Nuestro grupo trabaja con bacterias del suelo del género Bacillus. Las del grupo Bacillus subtilis producen más de 2000 compuestos antimicrobianos, los cuales se producen en la fase tardía del cultivo. Su uso es recomendado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos y por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Entre esos compuestos, Bacillus produce lipopéptidos cíclicos, los cuales se dividen en grupos de acuerdo a su estructura química. Si bien están bien descriptos por sus propiedades antifúngicas, es decir, porque inhiben el desarrollo de hongos patógenos de plantas, también tienen otras características como promover la respuesta de defensa de las plantas, entre otras. Por eso, son microorganismos ampliamente estudiados para el control biológico de enfermedades en plantas.
Aunque hay estudios sobre el papel de los lipopéptidos cíclicos sobre bacterias patógenas, su capacidad como antibacteriano todavía no ha sido explotada. Nuestro laboratorio ha establecido una colección bien caracterizada de cepas bacterianas autóctonas aisladas de los suelos cordobeses. Una de estas cepas, identificada como Bacillus amyloliquefaciens, es eficaz para inhibir el crecimiento de una bacteria fitopatógena que causa una enfermedad en plantas llamada “mancha bacteriana”.
-¿Cómo hallaron la propiedad antibacteriana de esta sustancia?
-Cambiando las condiciones nutricionales de la bacteria Bacillus (que se alimenta de carbono y nitrógeno) se modificaba la composición química de lipopéptidos y como consecuencia crecía su capacidad antibacteriana asociada a la producción de fengicinas (un tipo de lipopéptidos). Lo que queremos saber es cuál es el mecanismo de acción de las fengicinas. La producción de este compuesto es distinta a otros antibióticos porque no generaría resistencia. Hoy hay super bacterias que resisten a múltiples antibióticos, por ejemplo, como consecuencia de la automedicación. Por eso hay muchos estudios abocados a encontrar antibióticos nuevos y estos podrían ser una nueva generación de antibióticos.
-¿Qué diferencia hay entre fengicinas y otros antibióticos?
-Las fengicinas son distintas estructuralmente (químicamente) a los antibióticos convencionales. También difieren en su mecanismo de acción, aunque todavía no sabemos los detalles. Son compuestos naturales, no sintetizados en laboratorio. No quiere decir que sean mejores, pero su producción es más barata ya que el microorganismo es fácil de cultivar y la purificación de los antibióticos no es un procedimiento complejo de realizar a escala industrial.
-¿Cuál sería el potencial?
-Tienen el potencial de ser una alternativa contra bacterias patógenas porque no hay lipopéptidos cíclicos usados como antibióticos. El grupo de investigación trabaja en plantas y hongos y este fue el primer estudio hecho con bacterias. Estos compuestos son antibacterianos, inhiben bacterias de plantas y la formación de biopelículas, que son mecanismos que usan los patógenos para sobrevivir. El patógeno de plantas que usamos forma aglomerados bacterianos conocidos como biopelículas sobre las hojas y estos compuestos disgregan esa biopelícula, que le sirve a la bacteria para establecerse en el lugar donde va a atacar.