Estudio del ribosoma, una solución al problema de resistencia a los antibióticos
Published in Ciencia y SaludCiudad de México.- ¿Qué fue primero, el huevo o la gallina, el código genético o sus productos? Ada Yonath, premio nobel de química en 2009, opina que ni uno ni otro. Para la investigadora primero fue el ribosoma, o más bien el proto-ribosoma.
Durante la conferencia A prebiotic entity functions in all living cells, que cerró el simposio El Mundo del RNA, Pasado y Presente, organizado por El Colegio Nacional, Ada Yonath habló sobre lo poco que ha cambiado, desde el origen de la vida, la estructura del ribosoma y cómo esta conservación de organelos puede ayudar a generar soluciones ante el problema actual de resistencia a los antibióticos.
El ribosoma es el organelo celular encargado de la síntesis de proteínas, sin él la célula no puede sobrevivir. Esta estructura utiliza el código genético para crear los bloques estructurales de los músculos, huesos, e incluso de proteínas que hacen funcionar al ácido desoxirribonucleico (ADN). Por ello, bloquear su función puede ser una alternativa para el desarrollo de nuevos antibióticos más específicos y menos dañinos a la flora natural de los organismos y al medio ambiente.
Un recuerdo del mundo antes de la vida
El código genético, formado por ADN, contiene la información necesaria para construir las proteínas que forman a los seres vivos, pero el ADN solo contiene la receta, quien se encarga de traducir esta receta y convertirla en proteínas es el ácido ribonucleico (ARN) y el ribosoma es el órgano donde esto ocurre.
Este órgano está altamente conservado en todas las especies vivientes, es decir, son muy parecidos y funcionan prácticamente igual en todos los organismos vivos. Además, al ser vitales para la vida, son muy abundantes en las células, tanto que hay células de mamíferos que pueden llegar a contener millones de ribosomas y hasta las bacterias pueden llegar a tener alrededor de 100 mil de estos organelos.
El ribosoma está formado por ARN y por proteínas, pero el ARN es el componente mayoritario y el encargado de llevar a cabo las funciones esenciales para la formación de proteínas. Esto quiere decir que las células no confían en las proteínas para construirse a sí mismas y por eso utilizan una máquina de ARN que tiene un control muy sofisticado para crear estas moléculas, comentó con humor la investigadora.
El hecho de que los ribosomas conserven prácticamente las mismas características sin importar si provienen de un hongo, de una bacteria, de un elefante o de una planta, ha llevado al grupo de investigación de Ada Yonath, y a muchos otros científicos, a plantear que el mundo prebiótico, previo a la aparición de los primeros organismos vivos, estaba dominado por el ARN. Esto hasta que las células lograron aprovechar esta eficiente maquinaria productora de proteínas.
Se cree que la primera estructura que funcionó como un ribosoma, llamada proto-ribosoma, era un dímero —estructura formada por dos subunidades de ARN—, y que dicha estructura se conserva prácticamente sin cambios en la parte central del ribosoma actual. Es decir que esta especie de “fósil viviente” del proto-ribosoma sigue funcionando dentro de cada ser vivo.
La capacidad de este proto-ribosoma de unir aminoácidos para formar estructuras más complejas le permitió, al mismo proto-ribosoma, sintetizar proteínas aún más complejas Por eso se dice que tanto el ribosoma, como las proteínas y el código genético evolucionaron simultáneamente hasta formar las estructuras que observamos hoy en día.
De hecho, para la vida, es tan trascendental la función del ribosoma que 40 por ciento de los antibióticos que tienen uso clínico en la actualidad logra detener el crecimiento de las bacterias mediante la alteración de la síntesis de proteínas, para lo cual utilizan como mecanismo principal el bloqueo del ribosoma.
El ribosoma y la resistencia a los antibióticos
Todos los antibióticos que tienen como blanco el bloqueo del ribosoma de las bacterias actúan uniéndose a los sitios funcionales del organelo, pero estos son sitios altamente conservados en todas las especies, entonces ¿cómo hace el antibiótico para distinguir entre el ribosoma del patógeno y el ribosoma del paciente?
Ada Yonath explicó que hay diferencias minúsculas entre los sitios funcionales de los ribosomas de las bacterias y los de otros organismos, y es allí donde los antibióticos actúan. Pero las bacterias han de utilizar ciertas mutaciones que modifican sus ribosomas, haciéndolos más parecidos al de las células del organismo que atacan o simplemente cambiando la estructura de los sitios funcionales que se veían afectados por el antibiótico.
Estas mutaciones que le confieren a los patógenos resistencia a los antibióticos se han detectado incluso en poblaciones que nunca han estado expuestas a la medicina occidental, lo que quiere decir que los mecanismos de resistencia a los antibióticos son una forma natural que tienen las bacterias para protegerse del ambiente y que lo más probable es que todas desarrollen resistencia a los antibióticos de uso actual.
“Esto nos hace pensar que las bacterias son muy inteligentes y que quieren vivir, entonces tal vez no haya solución contra la resistencia microbiana, pero los humanos también somos inteligentes y ya hay algunas soluciones planteadas”, afirmó la investigadora.
Combatir la resistencia a los antibióticos con ciencia básica
La resistencia a los antibióticos es un problema que la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha calificado como la mayor amenaza para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo, y considera que es posible que el mundo vuelva a una era postantibióticos, parecida al antiguo escenario donde no existían los antibióticos y las personas morían por infecciones hoy fácilmente curables.
Para Ada Yonath, este problema aún no es irresoluble. Y aunque considera que hay una enorme falta de voluntad por parte de las empresas farmacéuticas para desarrollar nuevos antibióticos, el estudio del ribosoma está permitiendo identificar blancos terapéuticos para el desarrollo de nuevos antibióticos.
Lo que se está haciendo en el grupo de investigación de la doctora es analizar mediante cristalografía de rayos X la estructura específica de los ribosomas de cada patógeno e identificar los sitios diferentes a los ribosomas animales, o incluso al de bacterias de otras especies. Esto último evitaría que el antibiótico desarrollado ataque las bacterias benéficas presentes en la flora natural del paciente.
“En un solo modelo ya hemos encontrado 25 sitios únicos potenciales para la unión del antibiótico, también observamos que el bloqueo en 16 de ellos inhibe la síntesis de proteínas. Además, estos sitios no están implicados en la actividad primaria del ribosoma, por lo que ningún patógeno contiene genes para modificar dicho sitio y el desarrollo de resistencia sería menos probable”, explicó la investigadora.
Para la ganadora del Premio Nobel, es imperante invertir en el diseño de nuevos antibióticos con este enfoque de alta especificidad a cada especie de bacteria, contraria a la actividad de amplio espectro usada hoy en día. Y a pesar de que está consciente de las desventajas económicas de desarrollar un antibiótico que ataque un solo patógeno, espera que las farmacéuticas consideren no solo las ganancias monetarias sino el aspecto humano del desarrollo.
Conacyt
Agencia Informativa Conacytc/ Ciudad de México.- El contagio de parásitos en borregos, cabras y conejos es un grave problema, más que las infecciones o intoxicaciones, además, del consecuente daño económico. Para contrarrestar la situación, científicas de la UNAM crearon galletas a base de cúrcuma, planta que contiene curcuminoides, sustancias eficaces para disminuir parásitos que infectan el intestino de estos animales.
La doctora Yazmín Alcalá Canto, investigadora de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia (FMVZ) de esa Universidad, dijo que tras seis años de investigación probaron que los curcuminoides controlan las enfermedades parasitarias: no son tóxicos en mamíferos y es una alternativa de bajo costo para eliminar el parásito que se aloja en el intestino del animal, proteger el epitelio intestinal y atacar este problema ganadero.
Entre las ventajas de estas galletas, figuran el ahorro económico en tratamiento antiparasitario, la facilidad de administración y que no se requiere separar a conejos, cabras y borregos para que consuman la dosis necesaria, ya que está formulada en la galleta.
“Buscábamos una manera de administrar la cúrcuma, porque su sabor es amargo. Mezclamos ingredientes y encontramos que mediante una galleta los animales la aceptaban muy bien. Con diferentes dosis para el tratamiento en ovinos, caprinos y conejos observamos que nuestra invención es tóxica para el parásito y genera aumento en el peso de los borregos al doble”, describió la experta en parasitología veterinaria.
Es importante destacar que la innovación desarrollada por las dos científicas puma es un producto alimentario, no un fármaco ni medicamento; por lo que es orgánico y con su consumo se reducen los residuos de productos químicos en los tejidos animales.
La creación universitaria obtuvo el quinto lugar en la premiación del Programa de Fomento al Patentamiento y la Innovación (PROFOPI) que promueve la creación tecnológica y la cultura de la propiedad industrial en la máxima casa de estudios. Asimismo, se encuentra en proceso de patentamiento para su posible transferencia de tecnología.
Con el consumo de esta galleta lograremos que los productores no pierdan su ganado ni su dinero en tratamientos de alto costo. “La idea es poder contrarrestar la situación que parasitosis en ganado. Debemos hacer ciencia aplicada y, sobretodo, que genere un cambio social en beneficio de quien lo necesite”, finalizó la científica.
Veracruz, Ver.- El Hospital Regional del ISSSTE en Veracruz se ha mantenido durante siete años en el primer lugar a nivel nacional en brindar consultas de Telemedicina, a través de sus 11 Unidades Médicas en el estado, con un total de 13 mil 278 consultas otorgadas en 2016, así lo informó la Jefa de referencia, contra-referencia y Telemedicina del Hospital Regional de Veracruz, Matilde Campos Olivo.
Para este año se espera que se mantenga en esta posición privilegiada, pues la Telemedicina es una práctica clínica que tiene como eje la consulta de especialidad y alta especialidad médica a distancia, mediante el uso de la tecnología, información y telecomunicación, así lo define la Organización Mundial de la Salud (OMS).
En México, se comenzó a utilizar en el ISSSTE en el año 1995, cuando por primera vez se pudo conectar el Centro Medico 20 de Noviembre, en la ciudad de México con el Hospital General de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas.
Actualmente, gracias a esta tecnología, el ISSSTE a nivel nacional brinda atención a 13 millones de derechohabientes, de los cuales 500 mil son de Veracruz, con el objetivo de brindar atención a pacientes con dificultares de traslado, así como obtener segundas opiniones de médicos especialistas y asesorías para efectuar intervenciones quirúrgicas.
“Lo más importante es que este método permite que el paciente sea atendido por un médico especialista en su lugar de origen y no tiene que viajar evita un riesgo y un costo. La calidad de la consulta es la misma, ya que pueden examinarlos con una cámara anexa al aparato, incluso un software que se puede conectar para que el médico pueda ver por ejemplo una tomografía axial computarizada”, explicó la encargada de Telemedicina del HRV.
Existen más de 60 aparatos de conexión remota con los que se realizan las consultas a distancia, y 10 de estos atienden a derechohabientes de Veracruz; que se ubican en: Veracruz, Xalapa, Tuxpan, Poza Rica, Coatzacoalcos, Panuco, Cerro Azul, Martínez de la Torre, Minatitlán, San Andrés Tuxtla y por su cercanía con el estado, Tuxtepec, Oaxaca.
En el Hospital Regional de Veracruz, existen 30 especialistas que otorgan consultas de especialidad y alta especialidad, conectando con las unidades médicas del estado con excelentes resultados.
Durante el primer trimestre de 2017, en el Hospital Regional se han otorgado mil 138 consultas, lo que representa un ahorro de un millón 224 mil 698 pesos.
“Existe un ahorro importante para la institución pero también para el paciente, por ejemplo un paciente de Córdoba viaja a tomar su consulta de Telemedicina a Orizaba en lugar de que se traslade al Hospital Regional en Veracruz, en costo representa una suma importante, así como la molestia para él y los familiares”, dijo.
Las especialidades más solicitadas son: Dermatología, Urología, Reumatología, Endocrinología, Neurología, Cardiología, Maxilo-Facial, Gastroenterología, Medicina Interna y Hematología.
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