Estudios iniciales para la caracterización del modo de acción molecular de una nueva serie de compuestos químicos con actividad anti-microbiana (Master Thesis, TFM)
La incidencia de infecciones resistentes a los antibióticos está aumentando en todo el mundo, siendo cada vez más difíciles de tratar. Desde la década de 1980, el número de agentes antimicrobianos desarrollados y aprobados por las agencias reguladoras ha disminuido significativamente, limitando las opciones terapéuticas para el tratamiento de infecciones resistentes. Por esta razón, es necesario identificar y caracterizar nuevas moléculas pequeñas capaces de tratar estas enfermedades infecciosas.
En un programa de cribado de compuestos realizado en la Universidad de British Columbia (UBC) en Canadá, se identificó una nueva serie química con potente actividad antimicrobiana. Posteriormente, se inició un programa de medicina química para generar nuevos compuestos más potentes y con menor toxicidad. El objetivo de este Trabajo Fin de Máster ha sido establecer las bases para identificar el mecanismo de acción molecular de esta nueva serie química. Para ello, se ha tratado de aislar mutantes resistentes a los compuestos mediante dos aproximaciones complementarias: (i) ensayos estándar de selección de mutantes resistentes realizados con la cepa silvestre en presencia de concentraciones inhibitorias de compuesto; (ii) banca de mutantes por transposición en Mycobacterium smegmatis HS42. Previamente, fue necesario caracterizar la actividad de los compuestos con el fin de establecer las condiciones óptimas para los ensayos de aislamiento de mutantes.
Estos compuestos presentaron actividad frente a diversas bacterias Gram-positivas y micobacterias, con valores de Concentración Inhibitoria Mínima (CIM) en el rango de 2-16 μg/mL. Además, la combinación de estos compuestos con concentraciones subinhibitorias de phenilalanina-arginina-β-naftilamida (PAβN) -un inhibidor de bombas de eflujo (EPI)- tuvo actividad frente a Pseudomonas aeruginosa y Klebsiella pneumoniae, sugiriendo que esta nueva serie química en combinación con EPIs también podría emplearse para tratar infecciones causadas por bacterias Gram-negativas. Los ensayos de cinética de muerte han revelado que los compuestos son muy potentes (bactericidas) a partir de una cierta concentración critica.
Mediante las aproximaciones empleadas en este trabajo no se han seleccionado colonias resistentes a los compuestos, por lo que se ha podido estimar que la frecuencia de mutación es baja (<10−8), lo cual es un aspecto prometedor para su potencial uso como tratamiento antimicrobiano.
La incidencia de infecciones resistentes a los antibióticos está aumentando en todo el mundo, siendo cada vez más difíciles de tratar. Desde la década de 1980, el número de agentes antimicrobianos desarrollados y aprobados por las agencias reguladoras ha disminuido significativamente, limitando las opciones terapéuticas para el tratamiento de infecciones resistentes. Por esta razón, es necesario identificar y caracterizar nuevas moléculas pequeñas capaces de tratar estas enfermedades infecciosas.
En un programa de cribado de compuestos realizado en la Universidad de British Columbia (UBC) en Canadá, se identificó una nueva serie química con potente actividad antimicrobiana. Posteriormente, se inició un programa de medicina química para generar nuevos compuestos más potentes y con menor toxicidad. El objetivo de este Trabajo Fin de Máster ha sido establecer las bases para identificar el mecanismo de acción molecular de esta nueva serie química. Para ello, se ha tratado de aislar mutantes resistentes a los compuestos mediante dos aproximaciones complementarias: (i) ensayos estándar de selección de mutantes resistentes realizados con la cepa silvestre en presencia de concentraciones inhibitorias de compuesto; (ii) banca de mutantes por transposición en Mycobacterium smegmatis HS42. Previamente, fue necesario caracterizar la actividad de los compuestos con el fin de establecer las condiciones óptimas para los ensayos de aislamiento de mutantes.
Estos compuestos presentaron actividad frente a diversas bacterias Gram-positivas y micobacterias, con valores de Concentración Inhibitoria Mínima (CIM) en el rango de 2-16 μg/mL. Además, la combinación de estos compuestos con concentraciones subinhibitorias de phenilalanina-arginina-β-naftilamida (PAβN) -un inhibidor de bombas de eflujo (EPI)- tuvo actividad frente a Pseudomonas aeruginosa y Klebsiella pneumoniae, sugiriendo que esta nueva serie química en combinación con EPIs también podría emplearse para tratar infecciones causadas por bacterias Gram-negativas. Los ensayos de cinética de muerte han revelado que los compuestos son muy potentes (bactericidas) a partir de una cierta concentración critica.
Mediante las aproximaciones empleadas en este trabajo no se han seleccionado colonias resistentes a los compuestos, por lo que se ha podido estimar que la frecuencia de mutación es baja (<10−8), lo cual es un aspecto prometedor para su potencial uso como tratamiento antimicrobiano.