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Antibióticos encontrados en las bacterias del cuerpo humano

Los investigadores han descubierto que el microbioma humano, la colección de microorganismos que viven en y sobre nuestro cuerpo, contiene más de 3.000 grupos de genes bacterianos con planos para construir fábricas celulares que producen moléculas parecidas a las drogas. En un estudio publicado en Celda, revelan cómo un grupo de genes de bacterias que viven en la vagina codifica enzimas capaces de producir un antibiótico llamado lactocillina.

La visión tradicional de cómo se producen los antibióticos es que las compañías farmacéuticas los desarrollan, las autoridades federales los aprueban, los médicos los prescriben y luego los llevamos a superar los errores para los que están diseñados.

Pero este nuevo estudio revela un escenario alternativo sorprendente: las bacterias en y sobre nuestros cuerpos ya están ocupados creando pequeñas fábricas que hacen que los antibióticos sean tan poderosos y capaces de dirigirse a patógenos específicos como los fabricados por las compañías farmacéuticas.

El microbioma no es aleatorio sino que evolucionó conjuntamente con los huéspedes

Uno de los descubrimientos biológicos más notables de los últimos tiempos es el microbioma humano, los trillones de microbios que viven en y sobre el cuerpo humano. A medida que continúan explorando y entendiendo mejor, los científicos se han dado cuenta de que el microbioma humano no es aleatorio y desempeña un papel en muchos procesos básicos de la vida.

Si bien los investigadores han sabido por mucho tiempo que las bacterias viven dentro y sobre el cuerpo humano, la microbiología tradicional se ha centrado típicamente en especies individuales, y las consideraba como unidades aisladas y cultivables. Pero los avances recientes en tecnologías como la secuenciación del ADN han revelado una imagen diferente: que las especies de microbios viven como comunidades que han evolucionado íntimamente con sus anfitriones durante millones de años.

Nuestras bacterias están involucradas en una amplia gama de procesos metabólicos y de desarrollo, desde la digestión de los alimentos hasta la síntesis de vitaminas. Recientemente, los científicos incluso han sugerido que el microbioma intestinal puede ofrecer pistas sobre el autismo.

El microbioma humano puede ser una fuente rica de drogas naturales

Ahora, en este último estudio, los investigadores sugieren que el microbioma humano puede ser una fuente rica de fármacos naturales para proteger la salud.


Lactocillin está estrechamente relacionado con los antibióticos que las compañías farmacéuticas ya están probando. Mata a varias bacterias que infectan la vagina, al tiempo que dejan intactos los microbios inofensivos.

El autor principal Michael Fischbach, profesor asistente de bioingeniería en la Facultad de Farmacia de la Universidad de California en San Francisco, dice que aunque los científicos han descubierto que la enfermedad parece surgir cuando la diversidad y abundancia de especies de microbioma difiere del rango normal, la identificación de moléculas que controlan las interacciones entre las bacterias y las células anfitrionas se han rezagado, y hasta ahora solo conocemos un puñado de ellas.

En cierto modo, no debería sorprender que nuestros microbiomas produzcan drogas. El Prof. Fischbach, que se especializa en descubrir moléculas interesantes fabricadas por microbios, dice que alrededor de un tercio de todas las drogas que utilizamos provienen de microbios y plantas. Estos incluyen antibióticos como la penicilina, muchos medicamentos de quimioterapia y medicamentos para reducir el colesterol.

En su estudio, él y sus colegas purificaron y resolvieron la estructura de lactocillin, un compuesto antibiótico que es producido por una especie bacteriana común, Lactobacillus gasseri, encontrado en colonias microbianas en la vagina.

Lactocillin está estrechamente relacionado con los antibióticos que las compañías farmacéuticas ya están probando. Mata a varias bacterias que infectan la vagina, al tiempo que dejan intactos los microbios inofensivos.

Los estudios futuros deberían explorar los cambios a nivel molecular en el microbioma

En su estudio, el equipo hizo uso de un algoritmo que desarrollaron llamado ClusterFinder para identificar grupos de genes bacterianos que se activan de forma coordinada para guiar la producción de moléculas que son biológicamente activas en los seres humanos.

Cuando lo usaron para analizar sistemáticamente genomas de especies de microbiomas y datos sobre la actividad de genes de muestras humanas, identificaron 3,118 grupos distintos de genes bacterianos que se encuentran en diversas partes del cuerpo humano.

Los grupos de genes que identificaron codifican enzimas que producen moléculas similares a las drogas que encajan en clases conocidas de fármacos producidos por compañías farmacéuticas.

También encontraron que el nivel de análisis utilizado para identificar las bacterias dentro de los microbiomas humanos no es lo suficientemente detallado como para revelar específicamente qué moléculas están hechas por qué bacteria. Las diferentes especies producen diferentes moléculas, e incluso las cepas dentro de cada especie difieren en las moléculas que producen, dice el Prof. Fischbach, quien explica:

"Necesitamos aprender qué son estas moléculas y qué están haciendo. Esto podría representar un grupo de moléculas con muchos candidatos tentadores para la terapia farmacológica. Ha sido claro durante varios años que las variaciones y cambios en el microbioma humano tienen efectos interesantes sobre el ser humano. anfitrión, y ahora podemos comenzar a determinar por qué esto es cierto a nivel molecular ".

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