Caracterización de los mecanismos de evasión a la acción antimicrobiana de inhibidores de la h+-atpasa de interés en la fibrosis quística

El uso inadecuado de antibioticos, asi como la falta de control sobre las resistencias adquiridas ha generado el desarrollado incontrolado de resistencias en enfermedades como la fibrosis quistica, donde Pseudomonas aeruginosa es el principal inductor del proceso inflamatorio y destructivo pulmonar en esta enfermedad, y el balance ionico se encuentra alterado. La solucion a largo plazo para erradicar dichas resistencias reside en la capacidad de descubrimiento, diseno y/o desarrollo de nuevos farmacos que alteren la funcion de la membrana y/o la actividad de elementos estructurales presentes de manera universal en todas las especies bacterianas. En este sentido, el estudio de moleculas que inhiban el complejo ATPasa bacteriano asi como los mecanismos de evasion implicados en la actividad de los mismos, constituyen una diana celular prometedora en este aspecto. Por todo ello en el presente trabajo de investigacion se han caracterizado las bases fisiologicas de la resistencia observada a dos grupos de estos inhibidores bajo estas condiciones fisiopatologicas: las transferrinas y las fenotiazinas. Lactoferrina es una proteina antimicrobiana presente en una concentracion aumentada (0,9 mg/ml) en la secrecion bronquial en respuesta a la infeccion bacteriana en pacientes con fibrosis, y que resulta insuficiente frente a los patogenos oportunistas. Estudios previos en nuestro grupo de investigacion han identificado que el sitio de accion de las transferrinas, familia de proteinas que incluye a lactoferrina, es la H+-ATPasa bacteriana. En el presente trabajo de investigacion se demuestra que dicho efecto puede ser evitado en presencia de concentraciones de NaCl similares a las detectadas en dichos pacientes como consecuencia de la actividad de al menos un intercambiador Na+/H+ en dependencia del pH externo; y que participan en la regulacion del pH intracelular, compensando en parte los efectos del bloqueo ejercido por lactoferrina sobre el complejo H+-ATPasa, y permitiendo asi la supervivencia de los patogenos asociados a dicha infeccion pulmonar. Estos resultados han sido la base de desarrollo de un nuevo procedimiento patentado de “Descontaminacion microbiana de leche o lactosuero mediante desionizacion”. Por otro lado, y dada la importancia de la motilidad como factor de virulencia esencial para el establecimiento y mantenimiento de la infeccion en este tipo de pacientes, se ha demostrado que solo los desplazamientos de P.aeruginosa que dependen de la fuerza proton motriz bacteriana (swimming y swarming) se ven disminuidos en presencia de lactoferrina. En segundo lugar, se ha esclarecido el aparato bacteriano implicado en el sorteo de la actividad bactericida de otro grupo de inhibidores de ATPasa (las fenotiazinas) bajo esas mismas condiciones. Previamente se ha ratificado que la diana de accion de las mismas radica en la inhibicion selectiva del complejo F1/F0-ATPasa; para posteriormente demostrar que la base de la resistencia a estos compuestos de naturaleza anfipatica y cationica se sustenta en la imposibilidad de establecer la interaccion al receptor en aquellas situaciones en las que se produzca un aumento en la magnitud del potencial de membrana, circunstancia bajo la cual se incrementan las cargas positivas del periplasma y en consecuencia, la fuerza de repulsion que ejercen las mismas sobre este tipo de farmacos.