{"id":37910,"date":"2022-09-28T07:40:34","date_gmt":"2022-09-28T11:40:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.upr.edu\/?p=37910"},"modified":"2022-09-28T07:41:54","modified_gmt":"2022-09-28T11:41:54","slug":"cientifica-upr-disena-metodo-que-inactiva-endotoxinas-de-bacterias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.upr.edu\/ac\/cientifica-upr-disena-metodo-que-inactiva-endotoxinas-de-bacterias\/","title":{"rendered":"Cient\u00edfica UPR dise\u00f1a m\u00e9todo que inactiva endotoxinas de bacterias"},"content":{"rendered":"

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Una enzima junto a iones de calcio cambian la simetr\u00eda e inactivan su efecto<\/em><\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

28 de septiembre de 2022<\/p>\n

 <\/p>\n

Por\u00a0Bonny Ortiz Andrade<\/p>\n

La Dra. Jessika Pazol-Ramos, investigadora posdoctoral del Centro para la Innovaci\u00f3n, Investigaci\u00f3n y Educaci\u00f3n en Nanotecnolog\u00eda Ambiental de la Universidad de Puerto Rico (UPR), encontr\u00f3 un m\u00e9todo para mejorar la purificaci\u00f3n de agua que inactiva endotoxinas de origen bacteriano. El hallazgo, que tuvo lugar en el laboratorio del Dr. Eduardo Nicolau, presenta aplicaciones biom\u00e9dicas que podr\u00edan mejorar el dise\u00f1o de futuros tratamientos utilizados para contrarrestar la resistencia a medicamentos de bacterias tan comunes como el E. coli<\/em>.<\/p>\n

\"\"<\/a>Pazol-Ramos y colaboradores trabajaron con bacterias Gram negativas, un grupo de pat\u00f3genos muy com\u00fan en los sistemas de agua. Espec\u00edficamente, se enfocaron en sus endotoxinas -tambi\u00e9n conocidas como lipopolisac\u00e1ridos (LPS)-, ya que entender su estructura y comportamiento en el agua, les ayuda a dise\u00f1ar mejores membranas y agentes antibacterianos para la purificaci\u00f3n del preciado l\u00edquido.<\/p>\n

Estas endotoxinas<\/strong> son mol\u00e9culas grandes y complejas formadas principalmente por az\u00facares y \u00e1cidos grasos, de aqu\u00ed la palabra lipopolisac\u00e1rido<\/strong>, lipo<\/strong> que significa grasa y sac\u00e1rido <\/strong>que significa az\u00facar. El extremo del az\u00facar es af\u00edn al agua, el de los \u00e1cidos grasos no. Entonces, en medios acuosos, estas endotoxinas se configuran naturalmente en esferas compactas -llamadas micelas- que exponen al exterior los az\u00facares y guardan en su centro a los \u00e1cidos grasos. Esta configuraci\u00f3n en micelas representa un problema al tratar de inactivar las endotoxinas, ya que su toxicidad est\u00e1 asociada con los \u00e1cidos grasos.<\/strong><\/p>\n

Pazol-Ramos lleva siete a\u00f1os trabajando en el dise\u00f1o de membranas o filtros para la purificaci\u00f3n del agua y recientemente public\u00f3, junto a sus colaboradores, el estudio The influence of calcium ions (Ca2+<\/sup>) on the enzymatic hydrolysis of lipopolysaccharide aggregates to liberate free fatty acids (FFA) in aqueous solution<\/em><\/a>. <\/em>\u00a0El art\u00edculo describe c\u00f3mo el uso de una enzima llamada CALB, junto a iones de calcio, reconfigura los agregados de endotoxinas y puede inhibir su efecto t\u00f3xico<\/strong>.<\/p>\n

\u201cCuando estas endotoxinas est\u00e1n en presencia de calcio, las micelas cambian y se forman bicapas, de esta forma, la enzima (CALB) puede acceder con mayor facilidad a cortar los \u00e1cidos grasos. Al darnos cuenta de que la configuraci\u00f3n cambi\u00f3, entonces pensamos que tambi\u00e9n pod\u00eda ayudar a los antibi\u00f3ticos, porque se ve mucha resistencia con estas bacterias debido a que los lipopolisac\u00e1ridos de sus membranas forman simetr\u00edas irregulares. Si las tratas con esta enzima, te mejora la simetr\u00eda de la superficie y as\u00ed mejora el acceso de la mol\u00e9cula que se quiera probar<\/strong>\u201d. Explica Pazol-Ramos.<\/p>\n

Las endotoxinas usualmente ingresan al organismo a trav\u00e9s del tracto intestinal (donde no tienen mayor efecto), pero si logran pasar esta barrera y llegar al torrente sangu\u00edneo, pueden ocasionar serios problemas.<\/p>\n

\u201cNosotros [los humanos] tenemos un receptor conocido como el TLR4<\/strong> [Toll-like receptor 4] que tiene la capacidad de detectar las endotoxinas cuando contienen todos sus componentes, pero cuando se remueve parte de los \u00e1cidos grasos, el receptor no puede hacer la detecci\u00f3n. Si el receptor detecta todos los componentes de la endotoxina, se produce una cadena de s\u00edntomas patofisiol\u00f3gicos, donde el sistema inmune responde con inflamaci\u00f3n y fiebre. Esto puede ocasionar sepsis y hasta la muerte.\u201d Explica Pazol-Ramos.<\/p>\n

En el estudio se afirma que la eficacia del tratamiento aumenta en un 72% cuando se emplea la enzima junto a los iones de calcio. Los resultados del estudio sugieren que podr\u00eda explorarse como un pretratamiento en combinaci\u00f3n con otros agentes ya que favorecen la simetr\u00eda de los agregados y por consiguiente mejoran el ingreso de agentes que pueden contrarrestar la infecci\u00f3n.<\/p>\n

Pazol-Ramos agradece a los doctores Eduardo Nicolau y Orestes Quesada quienes la asesoraron y pusieron a su disposici\u00f3n sus laboratorios para completar esta investigaci\u00f3n. De igual forma, agradece al doctor Thomas M. Weiss, quien realiz\u00f3 el an\u00e1lisis en las facilidades del Sincrotr\u00f3n de Stanford para elucidar las estructuras y a Cristian D. Mart\u00ednez quien colabor\u00f3 con otros experimentos.<\/p>\n

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