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 utilizado técnicas 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».
agosto 16/2016 (Diario Médico)

Investigadores de la Universidad de Oviedo, en España, han conseguido aislar y cultivar bacterias con capacidades potencialmente terapéuticas en las precipitaciones de agua, granizo y nieve.

El hallazgo de estos recursos atmosféricos supone una fuente novedosa e inexplorada para el descubrimiento de nuevos medicamentos. Así lo indica Gloria Blanco, profesora del Área de Microbiología del departamento de Biología Funcional de la institución académica asturiana.

Esta investigadora explica que la principal fuente de antibióticos y antitumorales es la naturaleza, donde se encuentran unas bacterias denominadas actinobacterias, con potencial farmacológico, sobre todo las especies del género Streptomyces. Estos organismos, que durante el siglo XX se consideraban exclusivos del medio terrestre, viven también y de manera abundante en los océanos.

Ya en febrero de 2013 este grupo de científicos de la Universidad de Oviedo empezó a aislar bacterias a partir de muestras de precipitaciones atmosféricas recogidas en las ciudades de Gijón y Oviedo. A lo largo de estos tres últimos años, el equipo de Gloria Blanco ha logrado cultivar en el laboratorio un gran número de estos microorganismos obtenidos a partir de fuentes atmosféricas.

Los estudios han confirmado de este modo que estas bacterias, además de vivir en ambientes terrestres y marinos, pueden desplazarse asociadas al ciclo hidrológico. Gloria Blanco destaca el “evidente interés” de estos descubrimientos dadas las necesidades médicas actuales.

El hallazgo de estas actinobacterias en precipitaciones atmosféricas tiene además un valor ecológico añadido. Este equipo de investigadores ha propuesto un modelo de dispersión de estos microorganismos por tierra, mar y aire siguiendo el ciclo hidrológico del planeta.

El punto clave en su hipótesis, según la profesora del departamento de Biología Funcional, está en la generación de los aerosoles marinos que forman las nubes y que, en este proceso, se llevan consigo bacterias que serán posteriormente diseminadas por continentes y océanos de la Tierra.

Estos trabajos han sido recientemente publicados en la revista Microbial Ecology. DOI 10.1007/s00248-015-0654-z.

La línea de investigación de este equipo multidisciplinar, integrado por biólogos, biotecnólogos, químicos y médicos, se centra en la búsqueda de nuevos antibióticos y antitumorales a partir de hábitats naturales previamente inexplorados. La profesora Blanco destaca que, ante el creciente problema de las resistencias a los fármacos, se hace cada vez más necesaria la búsqueda de nuevas moléculas.

 Los investigadores de la Universidad de Oviedo iniciaron en 2007 el aislamiento de Streptomyces a partir de líquenes terrestres y, en 2010, dieron un paso más al encontrar poblaciones de estas bacterias en ecosistemas de algas en las playas de Gijón. Estos primeros indicios les animaron a buscar estos microorganismos en medios marinos más profundos del Cantábrico.

Fue así como en 2012, al conocer las expediciones del proyecto DOSMARES al Cañón de Avilés, los científicos se pusieron en contacto con el ecólogo marino José Luis Acuña, quien les invitó a participar en la campaña BIOCANT3 en la primavera de 2013. Ese mismo año empezaron a aislar las primeras actinobacterias en las precipitaciones de agua, granizo y nieve caídas en Asturias.

La profesora Gloria Blanco destaca la labor de equipo de profesionales de distintas áreas de conocimiento de departamentos de la Universidad, como Biología Funcional, Biología de Organismos y Sistemas, e Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente. Participan también especialistas del Hospital Universitario Central de Asturias (HUCA), Hospital de Cabueñes y Centro de Experimentación Pesquera del Principado.

El estudio se enmarca dentro de las líneas de investigación del Observatorio Marino de Asturias (OMA) sobre la exploración de la vida marina del Cantábrico y la explotación de sus recursos naturales. El OMA se inscribe en las iniciativas puestas en marcha desde el Campus de Excelencia Internacional de la Universidad de Oviedo. Este último año, los investigadores han establecido además un marco de colaboración con la Fundación Medina, Centro de Excelencia de Medicamentos Innovadores, de Granada, para determinar la estructura molecular de los productos naturales y establecer así su posible novedad.

noviembre 12/ 2015 (SINC)