Se presenta una nueva estrategia para combatir las infecciones bacterianas

Nueva York, NY (6 de febrero de 2024) - Investigadores de la Escuela de Medicina Icahn de Mount Sinai han descubierto una nueva forma de controlar las infecciones bacterianas. Los hallazgos se describen en la edición en línea del 6 de febrero de Nature Structural & Molecular Biology (DOI # 10.1038/s41594-024-01220-x).

El equipo encontró una manera de activar los mecanismos de defensa vitales de las bacterias para combatir y controlar las infecciones bacterianas. Un sistema de defensa llamado sistema de señalización antifago basado en oligonucleótidos cíclicos (CBASS) es un mecanismo natural utilizado por ciertas bacterias para protegerse de los ataques virales. Las bacterias se matan a sí mismas para evitar que el virus se propague a otras células bacterianas de la población.

"Queríamos ver cómo se activa el sistema de autodestrucción bacteriana, CBASS, y cómo se puede utilizar para limitar la infección bacteriana", dijo Anel Aggarwal, Ph.D., profesor de ciencias farmacéuticas en Icahn Mount Sinai. "Es una nueva forma de combatir las infecciones bacterianas. Está recibiendo mucha atención en hospitales y otros entornos. Encontrar nuevas formas de combatir la resistencia a los antibióticos es fundamental. En la guerra contra las superbacterias, necesitamos innovar y ampliar constantemente nuestras herramientas. Resistencia a los medicamentos está evolucionando."

Según un informe de 2019 de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, cada año se producen en Estados Unidos más de 2,8 millones de infecciones resistentes a los antimicrobianos, lo que provoca más de 35.000 muertes.

Como parte del experimento, los investigadores investigaron cómo Cap5, o proteína 5 relacionada con CBASS, activa la escisión del ADN y cómo puede usarse para monitorear infecciones bacterianas mediante una combinación de análisis estructural y varios ensayos biofísicos, bioquímicos y celulares. análisis. Cap5 es una proteína clave activada por nucleótidos cíclicos (pequeñas moléculas de señalización) que destruye el propio ADN de la célula bacteriana.

"Durante nuestra investigación, descubrimos qué nucleótidos policíclicos pueden activar el efector Cap5 del sistema CBASS", dijo Olga Rechkoblit, Ph.D., profesora asistente de ciencias farmacéuticas en Icahn Mount Sinai. "Una vez que descubrimos esto, observamos de cerca la estructura de Cap5 para ver si se une a estas pequeñas moléculas de señalización. Luego, con la ayuda de la Dra. Daniela Schiaki, investigadora de Icahn en el Monte Sinaí, demostramos agregando estas moléculas específicas. moléculas. En el entorno bacteriano, estas moléculas se pueden utilizar para matar bacterias. "

Debido a que los investigadores encontraron dificultades técnicas para determinar la estructura de Cap5 utilizando nucleótidos cíclicos, el científico de AMX Beamline del Laboratorio Nacional de Brookhaven, Dale F. Esto se hizo utilizando un haz de rayos X sincrotrón microenfocado en una sola instalación. Los rayos X de sincrotrón de microenfoque son un tipo de haz de rayos X que no solo se produce utilizando un tipo específico de acelerador de partículas (sincrotrón), sino que se enfoca o concentra en un área pequeña para obtener imágenes y análisis más detallados.

Luego, los investigadores estudiarán cómo se aplica su descubrimiento a otros tipos de bacterias y evaluarán si su método puede usarse para tratar infecciones causadas por diferentes tipos de bacterias dañinas.

El artículo se titula "Activación del efector inmunológico por la endonucleasa de nucleótido cíclico CBASS-Cap5".

Otros autores que contribuyeron a este trabajo son el Dr. Angeliki Buku y el Dr. Jitesh Kottur, ambos del Monte Sinaí.

Este trabajo fue financiado por las subvenciones R35-GM131780, P41GM111244, KP1605010, P30 GM124165, S10OD021527, GM103310 de los Institutos Nacionales de Salud y la subvención SF349247 de la Fundación Simons.

Acerca de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai

La Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai es reconocida internacionalmente por sus programas de excelencia en investigación, educación y atención clínica. Es el único socio académico de los ocho hospitales miembros del Mount Sinai Health System, uno de los sistemas de salud académicos más grandes de los Estados Unidos.

Icahn Sinai, que ocupa el puesto 13 a nivel nacional en financiación de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y el 99 en dólares de investigación por investigador según la Asociación de Facultades de Medicina Estadounidenses, cuenta con profesores talentosos, productivos y exitosos. Más de 3000 académicos, profesores y médicos de tiempo completo trabajan dentro y entre 44 departamentos académicos y 36 institutos multidisciplinarios, una estructura que permite una enorme colaboración y cooperación. Nuestro énfasis en la investigación traslacional y la terapéutica es evidente en áreas tan diversas como genómica/big data, virología, neurociencia, cardiología, geriatría, así como enfermedades gastrointestinales y hepáticas.

Icahn Mount Sinai ofrece programas de doctorado, doctorado y maestría altamente competitivos y actualmente cuenta con aproximadamente 1300 estudiantes matriculados. Tiene el programa de educación médica de posgrado más grande del país, y capacita a más de 2000 residentes clínicos y becarios en todo el sistema de salud. Además, más de 550 investigadores postdoctorales participan en formación dentro del Sistema de Salud.

Una cultura de innovación y descubrimiento impregna cada programa de Icahn en Mount Sinai. La Oficina de Transferencia de Tecnología de Mount Sinai es una de las más grandes del país y trabaja con profesores y profesionales para transformar los descubrimientos e innovaciones de Mount Sinai en productos y servicios de atención médica y para comercializar de manera óptima la propiedad intelectual para el beneficio público.

El compromiso de Icahn Mount Sinai con la innovación en la ciencia y la atención clínica se ve reforzado por conexiones académicas que complementan y complementan los programas de la escuela.

A través de Mount Sinai Innovation Partners (MSIP), el Sistema de Salud permite la aplicación y comercialización en el mundo real de los avances médicos realizados en Mount Sinai. Además, MSIP desarrolla asociaciones de investigación con líderes de la industria como Merck & Co., AstraZeneca, Novo Nordisk y otros.

La Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai está ubicada en la ciudad de Nueva York, en el límite del Upper East Side y East Harlem, y las clases presenciales se llevan a cabo en un campus con vista a Central Park. La ubicación de Icahn Mount Sinai brinda muchas oportunidades para interactuar y cuidar de diversas comunidades. El aprendizaje va más allá de nuestro campus, a través de ocho hospitales del Mount Sinai Health System, nuestros departamentos académicos y a nivel mundial.

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* Hospitales miembros del Sistema de Salud Mount Sinai: Hospital Mount Sinai; Monte Sinaí Bet Israel; Monte Sinaí, Brooklyn; Lado de la mañana del Sinaí; Reina del Monte Sinaí; Sur de Nassau Monte Sinaí; Monte Sinaí occidental; y Mount Sinai Eye and Ear Infirmary, Nueva York.