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» »Unlabelled » Químicos convierten moléculas bacterianas en potenciales fármacos

Referencia: Eurek Alert.org, 13 de noviembre 2015
“Chemists turn bacterial molecules into potential drug molecules”
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Los químicos del Colegio universitario de Artes y Ciencias de Syracuse han descubierto la manera de convertir las moléculas bacterianas en  potenciales moléculas farmacológicas.
Yan-Yeung Luk, profesor asociado de química, y su equipo de investigación, han publicado sus hallazgos en ChemBioChem (John Wiley y Sons, 2015), explicando cómo han creado moléculas que imitan y dominan los tóxicos secretados por las bacterias. Según dicen, las implicaciones para el estudio de la biología y la farmacología son enormes.

"El uso de moléculas tóxicas para desarrollar agentes terapéuticos, como una vacuna, no es tan fácil", enfatiza Lucas, que trabaja en la interfaz entre la química orgánica y las ciencias de la vida. "Estamos empezando a entender cómo algunas moléculas, sintéticas o de origen natural, controlan las actividades de las bacterias. Esto nos ayudará a desarrollar, entre otras cosas, drogas con muchas diferentes aplicaciones."

El Grupo de Investigación Luk está centrando su atención en la Pseudomonas aeruginosa++, un microbio que causa muchos trastornos y enfermedades, incluyendo la fibrosis quística. Al igual que otras bacterias, la P. aeruginosa produce una gama de moléculas que guían diversas actividades. Entre estas moléculas están los ramnolípidos, que se componen de anillos de azúcar de ramnosa++ y de ácidos grasos, y son capaces de reducir la tensión superficial del agua. Mientras los ramnolípidos se han estudiado desde hace décadas, los científicos no saben realmente cómo afectan al comportamiento bacteriano.
https://es.wikipedia.org/wiki/Pseudomonas_aeruginosa
https://es.wikipedia.org/wiki/Ramnosa

Luk, junto con su equipo de investigación, han diseñado moléculas que controlan este tipo de comportamiento. Su última creación es una clase de moléculas llamadas derivados disacáridos sintéticos (DSDs), que se ocupan más de la señalización química de ramnolípidos a fin de controlar las actividades, como la formación de biopelículas, la adhesión bacteriana y la motilidad del conjunto.

El autor principa,l Nischal Singh G'15, y el resto del equipo de Luk, también han descubierto un subconjunto de DSD que dominan la función de los ramnolípidos, con lo que se ha demostrado la capacidad de una gama de nuevas e inesperadas bioactividades. Estas últimas incluyen el cambio fenotípico, en el que las bacterias abandonan sus fenotipos originales para "cambiar" hacia dos fenotipos diferentes, y la adhesión bacteriana, considerada como el primer paso en la colonización la formación de biopelículas.

"Los biólogos saben que los ramnolípidos están hechos por las bacterias, y puede noquear su producción, pero ellos no entienden completamente cómo funcionan, en particular, cómo controlan los diferentes tipos de actividades bacterianas", señala Lucas.

Además de ser biodegradable y no tóxico, los ramnolípidos pueden soportar temperaturas extremas, salinidad y acidez. En consecuencia, tienen muchas útiles propiedades biológicas y químicas.

Luk comenta lo mucho que se ha especulado con el desarrollo de ramnolípidos en agentes terapéuticos, pero sin resultados exitosos. Y él espera que el enfoque sintético de su grupo sea la excepción. Después de diseñar y sintetizar dos bibliotecas químicas, o colecciones de moléculas, un tercio contenía dos DSD de Luk, cuyas estructuras dominaron las funciones de los ramnolípidos, ofreciendo el potencial para muchas aplicaciones. Justo a partir de estas dos moléculas, el equipo de Lucas está sintetizando otras nuevas.

"Mediante la determinación de estas importantes características estructurales de las DSD, hemos descubierto la forma de controlar el comportamiento de la P. aeruginosa", añade Lucas. "Al mismo tiempo, las DSD han permitido una serie de nuevos fenómenos biológicos que están empezando a revelar cómo funcionan los ramnolípidos, algo que ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. Es emocionante estar al borde de este descubrimiento."

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Fuente: Syracuse University.
Foto de Yan Liang, desde www.europapress.es
In addition to Luk and Singh, the article is co-written by Gaurie Shetye G'14, Jiayue Sun G'17, and Hewen Zheng G'15.
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Editor del blog Pedro Donaire

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