Investigadors de l’IBEC desxifren com els patògens s’adapten als canvis d’oxigen

El grup de ‘Infeccions Bacterianes: Teràpies Antimicrobianes’ de l’IBEC, liderat per Eduard Torrents, ha desenvolupat un sistema capaç d’investigar com s’adapten els patògens als canvis d’oxigen.

Utilitzant aquesta tècnica, han descobert que els bacteris E. coli i Pseudomonas aeruginosa poden adaptar-se als canvis ambientals a través de diferents mecanismes, la qual cosa obre la porta a un millor coneixement i tractament de les infeccions.

Read more…

Un “antibiograma” és una prova microbiològica que mesura la sensibilitat d’un bacteri davant de diferents agents antimicrobians. Es realitza en pacients que se sospita que poden tenir algun tipus d’infecció per saber quins antibiòtics cal receptar-los i s’acostuma a dur a terme en un ambient aeròbic, és a dir, en presència d’oxigen. No obstant això, sovint les infeccions es produeixen en llocs on la presència d’oxigen és escassa o nul·la i, a més a més, no és constant.

Un exemple clar d’això és el del menjar contaminat, ja que durant la ingesta els bacteris estan en contacte amb l’aire, si bé quan viatgen a través dels intestins van trobant-se amb cada vegada menys oxigen. Molts agents infecciosos són capaços d’adaptar-se a aquests canvis d’oxigen, però al mateix temps això dificulta saber com aquests infecten a les persones

Per superar aquesta dificultat, investigadors de l’IBEC liderats per l’Eduard Torrents, investigador principal del grup ‘Infeccions Bacterianes: Teràpies Antimicrobianes’ de l’IBEC i professor de la Universitat de Barcelona (UB), han desenvolupat una solució basada en la bioenginyeria gràcies a la qual es poden controlar i monitoritzar les concentracions d’oxigen a les que estan exposats els patògens. Es tracta de la tècnica AnaeroTrans i, de moment, s’ha fet servir per estudiar dos bacteris molt comuns: E. coli i P. aeruginosa, segons recull un estudi publicat recentment en el FASEB Journal de la Federació de Societats Americanes de Biologia Experimental (FASEB, per les sigles en anglès).

Gràcies a la tècnica AnaeroTrans els experts han simulat com s’adapten aquestes dues espècies a ambients amb poc oxigen, que és on viuen normalment. En el cas de l’E.coli, per exemple, es troba a la part baixa de l’intestí de l’ésser humà i pot provocar infeccions tant intra com extra intestinals. Per això, poder estudiar aquest patogen en condicions més realistes és de gran ajuda per als experts.

Així mateix, mitjançant aquesta nova solució els investigadors han aconseguit descriure l’anomenat “perfil RNR”, que és el de les ribonucleòtid reductases o RNR, uns enzims que es fan servir com a dianes per a tractaments antimicrobians. Per fer-ho s’han considerat diferents escenaris i, gràcies a això, els experts han descobert que aquests enzims s’adapten mitjançant diferents mecanismes a ambients amb diferents concentracions d’oxigen.

El treball ofereix també una imatge global de com es comporten diferents patògens anaerobis facultatius entre la aerobiosi i la anaerobiosi i descriu els estats intermedis, anomenats rang mico aeròbic.

La nova tècnica AnaeroTrans permetrà als investigadors crear entorns de laboratori que reprodueixin aquells que es donen en situacions reals, com la fibrosi quística, amb l’objectiu de descobrir noves solucions sanitàries

 


Article de referència:
L. Pedraz, N. Blanco‐Cabra, E. Torrents (2019). Gradual adaptation of facultative anaerobic pathogens to microaerobic and anaerobic conditions The FASEB journal, volume 34, Issue 2