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Ensayo de sensibilidad a ceftazidima en un mutante de P. aeruginosa resistente a este antibiótico (placa izquierda) y el mismo mutante tras evolución en ausencia de antibióticos (placa derecha). Puede observarse una caída de la resistencia a ceftazidima (CAZ), como un halo de inhibición del crecimiento bacteriano
  • Las mutaciones que producen resistencia bacteriana pueden suponer un coste fisiológico que reduce su crecimiento cuando cesa el tratamiento antibiótico
  • Esta desventaja puede servir para implementar tratamientos discontinuos utilizando antibióticos ya disponibles

Las resistencias bacterianas se deben, entre otras causas, a la adquisición de variaciones genéticas (por ejemplo,  mutaciones) como consecuencia de la presión selectiva que ejercen los antibióticos. En algunas ocasiones, un incremento de resistencia a un antibiótico puede suponer  para las bacterias un coste fisiológico (por ejemplo, un peor crecimiento) cuando crecen en ausencia del mismo, algo que podría explotarse clínicamente. En el caso de Pseudomonas aeruginosa, un patógeno oportunista que produce infecciones en pacientes hospitalizados o con patologías previas, tiene una elevada resistencia intrínseca a los antibióticos y una gran capacidad para adquirir mutaciones de resistencia a los mismos, de ahí la importancia de encontrar tratamientos eficaces.

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), usando ensayos de evolución experimental, han identificado una posible estrategia terapéutica que aprovecha el coste fisiológico asociado a la adquisición de resistencia bacteriana. El nuevo trabajo de Sara Hernando-Amado, Pablo Laborda, José Ramón Valverde y José Luis Martínez publicado en Molecular Biology and Evolution plantea un escenario en el que este coste de crecimiento podría favorecer una bajada, o incluso reversión, de la resistencia a los antibióticos. En estos casos, se podrían realizar tratamientos discontinuos de antibióticos ya que, pasado un breve periodo de tiempo, las bacterias volverían a ser sensibles al antibiótico inicial. El conocimiento de la evolución y el coste fisiológico asociado se convierte así en una herramienta más para la posible reutilización de antibióticos ya disponibles en clínica.

El grupo de Alvaro San Millán recibe el premio PRAN a la mejor publicación científica sobre resistencia a los antibióticos

El trabajo del grupo de Alvaro San Millán del CNB-CSIC ha sido galardonado con uno de los premios PRAN de la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios (AEMPS).

Su artículo "Permassive transmission of a carbopenem resistance plasmid in the gut microbiota of hospitalized patients" publicado en Nature Microbiology en el año 2021 ha sido considerado la mejor publicación científica sobre resistencia a antibuioticos del año 2021.

 

 

  • Actúa sobre las células e impide la formación de los espacios donde se reproduce el virus, según revela un estudio coliderado por investigadoras del CSIC e IrsiCaixa

Un estudio coliderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha mostrado cómo actúa el fármaco aplidin (plitidepsina) para inhibir la replicación del coronavirus SARS-CoV-2 dentro de las células humanas: el fármaco impide la formación de compartimentos celulares donde se replica el material del virus. De este modo, interfiere en las células y evita la progresión de la infección viral. Su funcionamiento refuerza su potencial para combatir futuras variantes del SARS-CoV-2, pues este paso de la replicación del virus es común a todas las variantes del virus. El estudio, en fase de revisión, se presentó ayer en la Conferencia sobre Retrovirus e Infecciones Oportunistas (CROI), en Barcelona.

El fármaco plitidepsina, comercializada con el nombre de aplidin, ha sido uno de los fármacos que ha demostrado mayor eficacia para bloquear la replicación del SARS-CoV-2 en experimentos de laboratorio. “Cuando pusimos en marcha este estudio para analizar la actividad antiviral de plitidepsina en la célula, no esperábamos descubrir que su diana de actuación se encontraba en un estadio tan inicial de la replicación del SARS-CoV-2”, explica Cristina Risco, investigadora del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y co-líder del estudio junto a investigadores del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa, el Centro de Investigación en Sanidad Animal (IRTA-CReSA) y la farmacéutica PharmaMar.

Nanopartículas de óxido de hierro en el interior de vesículas celulares en una imagen tomada con un microscopio electrónico de transmisión (TEM).
  • Las nanopartículas de óxido de hierro muestran un gran potencial para numerosas aplicaciones biomédicas, especialmente para el tratamiento del cáncer
  • Investigadores del CSIC identifican el recubrimiento de las nanopartículas de óxido de hierro como el principal factor que determina el tráfico y la velocidad de degradación intracelular

Madrid 4 febrero 2022. Las nanopartículas magnéticas de óxido de hierro han mostrado en la última década un alto potencial en medicina, habiéndose obtenido resultados prometedores en varias aplicaciones médicas. A pesar de estos resultados prometedores, para aprobar su uso clínico de manera generalizada es fundamental entender cómo se comportan en el interior de las células, qué rutas intracelulares activan, y cómo se degradan. Este comportamiento intracelular determinará en gran medida tanto los efectos terapéuticos de las nanopartículas como su posible toxicidad.

El nuevo trabajo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC liderados por Domingo F Barber y publicado en la revista Biomaterials, desvela nuevos aspectos del comportamiento intracelular de las nanopartículas. Como explica Barber, investigador en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) “para su uso en aplicaciones biomédicas, las nanopartículas de óxido de hierro se recubren con diferentes tipos de moléculas o polímeros para hacerlas más biocompatibles, estables y evitar que formen agregados que podrían generar trombos. Según el tipo de recubrimiento utilizado, cuando las nanopartículas entran en contacto con el entorno biológico se producen diferentes interacciones con las proteínas del medio, afectando su tamaño final, la vía de captación celular, así como el tránsito que siguen hasta su degradación en la maquinaria celular que se encarga de este proceso (los endolisosomas)”.

Cultivo de fibroblastos expresando un regulador de respuesta inflamatoria (en verde) infectados con Salmonella (en magenta)/
  • El ambiente del compartimento que habita Salmonella en el interior de la célula infectada dispara cambios en su pared celular con consecuencias en la señalización inmune. 
  • Esta interferencia de la señalización inmune se relaciona con la capacidad del patógeno para persistir escondido por largos períodos de tiempo en el interior celular.

Madrid 4 febrero 2022. Las bacterias del genero Salmonella son patógenos responsables de un alto porcentaje de infecciones gastrointestinales que, en ocasiones, pueden extenderse a órganos internos suponiendo un riesgo para la salud humana y animal. Otra característica de este patógeno es su capacidad para reducir su velocidad de crecimiento en el interior de la célula que infecta. El sistema inmune reconoce estructuras ajenas al propio organismo, siendo una de ellas el peptidoglicano, componente principal de la pared celular bacteriana, existiendo receptores de reconocimiento tanto en fluidos extracelulares como en el interior de las células. No obstante, no se conoce cómo ocurre este reconocimiento intracelularmente dada la escasa información sobre la estructura del peptidoglicano cuando la bacteria se encuentra en el interior celular.

Algunos patógenos bacterianos modifican su peptidoglicano sin necesidad de percibir determinadas señales o estímulos, reduciendo así su reconocimiento por el sistema inmune, un fenómeno conocido como evasión inmune. Un nuevo trabajo co-liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas aporta una visión nueva, identificando modificaciones en la estructura del peptidoglicano de Salmonella que son estimuladas una vez el patógeno tiene acceso al ambiente intracelular de la célula que infecta. Este trabajo es fruto de la colaboración con los grupos de Felipe Cava en la Universidad de Umea (Suecia), de Ana San Félix en el Instituto de Química Médica (IQM-CSIC) M. Graciela Pucciarelli y Juan Ayala del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (UAM-CSIC). 

Izquierda, estructura de la enzima TH. Centro, estructura de la enzima tirosina hidroxilasa en presencia de dopamina, que puede actuar como retroinhibidor. Derecha, imagen de la estructura de un solo monómero en el que la citada hélice (azul) penetra en el centro activo (marcado con un círculo rojo) y lo bloquea.
  • Un equipo co-liderado por investigadores del CSIC ha aplicado la críomicroscopía electrónica para desentrañar el mecanismo de la enzima, cuya disfunción puede causar enfermedades como el párkinson
  • El hallazgo sienta las bases para el desarrollo de fármacos que puedan ser de utilidad en enfermedades neurológicas

Un equipo liderado por investigadores del CSIC ha determinado la estructura tridimensional de la enzima clave para la síntesis de dopamina, un neurotransmisor (molécula que ejerce comunicaciones entre neuronas) fundamental en diversas funciones vitales cruciales en los mamíferos, como la coordinación del movimiento, la memoria y la atención, y la sensación de placer, entre otras. Se trata de la enzima tirosina hidroxilasa (TH) y conocer su estructura tridimensional es necesario para determinar tanto su mecanismo como la función que desempeña en la síntesis del neurotransmisor dopamina.

Este trabajo, publicado en la revista Nature Communications permitirá comprender el funcionamiento de esta enzima y sentar las bases para el desarrollo de reguladores farmacológicos específicos que puedan ser de utilidad en enfermedades neurológicas como el párkinson.

El equipo de investigadores, liderado por José María Valpuesta, del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), en colaboración con el grupo de Aurora Martínez, de la Universidad de Bergen, en Noruega, han determinado la estructura de la enzima tirosina hidroxilasa mediante la utilización de la criomicroscopía electrónica, una técnica microscópica que analiza muestras a temperatura criogénicas.

Equipos del CSIC desarrollan anticuerpos monoclonales para tratar la covid-19

La lucha frente al SARS-CoV-2, el virus causante de la covid-19, cuenta con una nueva arma: los anticuerpos monoclonales. Estos fármacos biológicos son una opción terapéutica para pacientes con riesgo de sufrir una infección grave por coronavirus. Estos anticuerpos se suman a las vacunas y los fármacos antivirales para formar el trío de principales herramientas terapéuticas para hacer frente a la pandemia. La Agencia Europea del Medicamento ha autorizado el uso de algunos tipos de anticuerpos monoclonales. El Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) desarrolla varios proyectos para obtener estas eficaces moléculas.

La técnica de los anticuerpos monoclonales consiste en generar anticuerpos en ratones u otros animales que han sido expuestos al SARS-CoV-2, o a partes de este, y que les han ayudado a neutralizar el coronavirus. Los anticuerpos se pueden producir luego a gran escala y pueden servir para evitar cuadros muy graves de covid-19 en la población con mayor riesgo. Serían una especie de ayudas externas a las defensas producidas de forma natural por nuestro sistema inmunitario.

XXIX Workshop Advances in Molecular Biology by Young Researchers Abroad

IMPORTANT ANNOUNCEMENT: This event has become virtual. If you are interested in attending, please register in the event to receive the link

 

A new edition of our traditional Workshop "Advances in Molecular Biology by Young Researchers Abroad" will be held next Wednesday 22nd of December.

This well stablished event has been a point of contact for scientists interested in sharing their research with the Spanish scientific community. Besides the exchange of the latest scientific advances, the conference is a unique opportubity to showcase the best young talent in the research community abroad and and promote the interaction between CNB researchers and researchers abroad.

In the afternoon we will host a round table with representatives from the Science and Innovation Ministry, CSIC and Foundation Ramón Areces, to highlight the priority strategic lines of research in Spain.

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