Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales-Universidad Nacional de Río Cuarto
Científicos de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de la UNRC y de la Universidad Nacional de La Plata, encontraron metabolitos producidos por una bacteria aislada por su laboratorio con propiedades antibacterianas no descriptas hasta el momento. El hallazgo podría tener implicancias para el desarrollo de nuevos antibióticos.
“Aislamos una bacteria que produce antibióticos poco comunes o inusuales y que no estaban descriptos hasta el momento como antibacterianos. Estos compuestos toleran altas temperaturas y son resistentes a la degradación por proteasas, a diferencia de los antibióticos convencionales. Este novedoso hallazgo podría tener importantes implicancias en la era de la multirresistencia a los antibióticos”, expresó el Dr. Edgardo Jofré, docente del Departamento de Ciencias Naturales de nuestra Facultad.
El investigador local dijo que realizaron ensayos para controlar la mancha bacteriana, una enfermedad producida por una bacteria patógena que afecta al tomate. “Resultó muy interesante porque los compuestos mataban a las bacterias y controlaban el desarrollo de la enfermedad. Si bien se conoce que estos compuestos actúan inhibiendo hongos patógenos, fue un hallazgo encontrar que también actuaban contra bacterias”, indicó.
Jofré señaló que estos antibióticos seguramente serán útiles para tratar otras enfermedades producidas por bacterias patógenas. “Ahora estamos abocados a desentrañar el mecanismo de acción para ver el comportamiento en bacterias patógenas de animales y humanos. Estamos ante un nuevo camino con las perspectivas de lograr un antibiótico inusual y no descripto hasta el momento y que tendría la potencialidad de ser utilizado para el tratamiento de infecciones resistentes a los antibióticos tradicionales”, destacó el investigador del CONICET.
Edgardo Jofré explicó que la investigación que llevan a cabo en nuestra universidad “se centra en el desarrollo de formulaciones basadas en pesticidas biológicos para controlar enfermedades de plantas. Nuestro objetivo es el desarrollo de bio-formulaciones de Bacillus amyloliquefaciens ambientalmente seguras y altamente efectivas en el control de enfermedades de plantas”.
Indicó que las bacterias del género Bacillus, particularmente las del grupo Bacillus subtilis, producen más de 2000 compuestos antimicrobianos. Los miembros de este grupo poseen la categoría GRAS (generalmente reconocido como seguro) y su uso es recomendado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos y por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.
“Nuestro laboratorio ha establecido una colección bien caracterizada de cepas bacterianas autóctonas aisladas de los suelos de Córdoba, Argentina. Una de estas cepas, identificada como Bacillus amyloliquefaciens, es eficaz para inhibir el crecimiento de la bacteria fitopatógena Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria. El principal metabolito producido por Bacillus amyloliquefaciens responsable de la actividad antibacteriana contra X. axonopodis pv. vesicatoria se identificó como una mezcla de fengicinas A y B”, detalló.
Las fengicinas son compuestos que pertenecen a la familia de los lipopéptidos cíclicos que también incluye surfactinas e iturinas. “Estos compuestos, principalmente producidos por Bacillus, son de particular interés para la salud humana, animal y vegetal ya que son estables a temperaturas donde los antibióticos comunes se inactivan”, destacó el investigador de CONICET.
El Dr. Edgardo Jofré dijo que apuntan “al control de enfermedades causadas por bacterias fitopatógenas, pero dada la importancia del hallazgo estamos haciendo estudios en conjunto con investigadores de la UNRC para analizar la toxicidad de estos compuestos y queremos saber si son efectivos para bacterias patógenas resistentes al tratamiento con medicamentos tradicionales y que causan enfermedades en animales y en humanos”.
Aunque el mecanismo por el cual las fengicinas matan a las bacterias es poco conocido, “se cree que actúan generando poros en la membrana citoplásmica que conducen a la muerte celular. Sabemos cuál es el compuesto, lo hemos identificado molecularmente y creemos que generan poros en las membranas, por eso, estudiaremos en detalle el mecanismo de acción y la toxicidad que podría tener”.
El científico manifestó que investigaron una forma de aumentar la producción de estas moléculas en Bacillus amyloliquefaciens modificando las condiciones nutricionales. También demostramos que las fengicinas A y B, en conjunto con surfactinas pueden alterar las biopelículas formadas por Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria en las hojas de plantas de tomate”, describió.
Indicó que las fengicinas se producen y actúan de forma diferente a los antibióticos convencionales, por lo tanto, la aparición de cepas resistentes es más improbable.
Estos y otros atributos “hacen que las fengicinas sean candidatos prometedores como una terapia alternativa para controlar enfermedades bacterianas en plantas e incluso en animales y humanos. Por lo tanto, los antimicrobianos no convencionales producidos por Bacillus tienen un enorme potencial en la era de la resistencia a múltiples fármacos”, subrayó el doctor en Ciencias Biológicas.
Señaló que es un recurso accesible porque el microorganismo es fácil de cultivar y la purificación de los antibióticos no es un procedimiento complejo. Además, destacó que la producción a escala industrial es relativamente sencilla.
La importancia de este hallazgo fue considerada por el fundador del portal Science Trends, quien invitó al Dr. Jofré a difundir esta información (https://sciencetrends.com/increasing-antimicrobial-compound-production-in-bacillus-amyloliquefaciens/)
Estos hallazgos se describen en el artículo titulado “Improvement of biomass and cyclic lipopeptides production in Bacillus amyloliquefaciens MEP218 by modifying carbon and nitrogen sources and ratios of the culture media”, publicados en la revista Biological Control. Este trabajo fue realizado por Daniela B. Medeot, Magdalena Bertorello Cuenca, Juan Pablo Liaudat, María Flores Cáceres, y Edgardo Jofré de la Universidad Nacional de Río Cuarto, y Florencia Álvarez de la Universidad Nacional de La Plata.
