Nuevos vínculos entre metabolismo del peptidoglicano, producción de β–lactamasas, eficacia biológica y virulencia en Gram-negativos ESKAPE
[spa] Introducción: El uso de antibióticos es, actualmente, esencial para la salud humana. Aun así, la progresiva aparición de bacterias resistentes y el limitado desarrollo de nuevos compuestos desemboca en infecciones cada vez más difíciles de tratar. Esta situación impulsa el desarrollo de nuevas...
| Autor: | |
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| Tipo de documento: | tese |
| Estado: | Versão publicada |
| Data de publicação: | 2025 |
| País: | España |
| Recursos: | CBUC, CESCA |
| Repositório: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/695113 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/10803/695113 |
| Access Level: | Acesso embargado |
| Palavra-chave: | Pseudomonas aeruginosa Klebsiella pneumoniae Enterobacter cloacae Eskape Peptidoglicano Beta-lactamasa Peptidoglycan Beta-lactamase Peptidoglicà Microbiologia 579 |
| Resumo: | [spa] Introducción: El uso de antibióticos es, actualmente, esencial para la salud humana. Aun así, la progresiva aparición de bacterias resistentes y el limitado desarrollo de nuevos compuestos desemboca en infecciones cada vez más difíciles de tratar. Esta situación impulsa el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas, para lo cual es esencial un conocimiento profundo del funcionamiento del patógeno y sus puntos débiles. En consecuencia, el objetivo general de esta tesis fue aportar nuevos datos en el contexto de la relación entre producción de β-lactamasas, metabolismo de la pared celular y virulencia en tres patógenos ESKAPE de especial relevancia (Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter cloacae y Klebsiella pneumoniae). En trabajos previos realizados en P. aeruginosa, se demostró que la combinación simultánea de (i) alteración del reciclaje del peptidoglicano y (ii) hiperproducción de la β-lactamasa intrínseca AmpC, causaba una drástica disminución de la virulencia. Contenido de la investigación: Por tanto, en esta tesis quisimos comprobar si, al sustituir AmpC por otras β-lactamasas horizontales, se reproducía el citado coste biológico. Con este objetivo, analizamos el efecto de distintas enzimas pertenecientes a las clases A, B, C (incluyendo enzimas que aportan resistencia a nuevas combinaciones de β-lactámico/inhibidor de β-lactamasas [BLBLIs]) y D de Ambler, combinadas o no con alteraciones en el reciclaje del peptidoglicano, hallando costes biológicos nulos o muy bajos para β-lactamasas de gran diseminación como la GES-1, la VIM-1 y la OXA-2. En cambio, se registraron costes muy exagerados para variantes de OXA-2 de espectro extendido, para las que describimos que, a mayor capacidad de hidrólisis de ceftazidima y resistencia a nuevos BLBLIs, mayor atenuación de virulencia. Pretendimos también aportar nuevos datos en relación a las bases responsables del coste biológico asociado a la mencionada producción de AmpC en P. aeruginosa. Así, tras inactivar su centro activo, demostramos que además de potenciales alteraciones de la pared celular y sobrecostes energéticos, la actividad enzimática de AmpC en P. aeruginosa es esencial para provocar la atenuación ligada a su hiperproducción, al afectar diferentes características relacionadas con la patogénesis (velocidad de crecimiento, citotoxicidad y motilidad). Nuestros resultados indican, además, que la cefalosporinasa cromosómica de E. cloacae (controlada por AmpR, como AmpC en P. aeruginosa), presenta particularidades que la diferencian de esta última: ausencia de desrepresión escalonada asociada a la inactivación de amidasas tipo AmpD, y ausencia de costes biológicos relevantes ligados al bloqueo del reciclaje del peptidoglicano y/o hiperproducción de la β-lactamasa. Además, demostramos que la segunda cefalosporinasa cromosómica putativa presente en E. cloacae no contribuye a la resistencia de esta especie. Finalmente, pretendimos determinar si estos hallazgos en P. aeruginosa y E. cloacae podían ser aplicables a K. pneumoniae portadora de β-lactamasas plasmídicas de clase C (CMY-2 y DHA-1), describiendo costes biológicos poco relevantes, incluso en caso de bloqueo del reciclaje del peptidoglicano. Sin embargo, el hallazgo más importante fue la demostración de la posibilidad de hiperproducción de la DHA-1, que causó incrementos significativos en el perfil de resistencia (incluyendo ceftolozano/tazobactam), tanto en mutantes hiperproductores generados in vitro como en cepas clínicas. Este fenómeno pone de manifiesto que no sólo debería considerarse la presencia/ausencia de estos determinantes en la rutina clínica, sino también su nivel de producción, ante el riesgo de implicar resistencias desconocidas y la posibilidad de diseminación horizontal. Conclusión: En definitiva, la interrelación entre metabolismo del peptidoglicano, producción de β-lactamasas y virulencia es un tema altamente complejo, que ha demostrado grandes variaciones en función de la enzima y la especie bacteriana. Aun así, esta tesis supone un claro avance en el conocimiento dentro de este campo, acercándonos a estrategias que permitirían utilizar la propia resistencia antibiótica de los patógenos ESKAPE como arma de doble filo para disminuir su patogénesis. |
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