Post 44: ¿Qué tan vieja es la resistencia contra antibióticos? 💊
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Las penicilinas fueron los primeros antibióticos en ser descubiertos hace casi 100 años. Las penicilinas pertenecen a un grupo llamado antibióticos betalactámicos, los cuales destruyen la pared celular de las bacterias. Sin embargo, existen al menos otros cuatro mecanismos para matar una bacteria.
Los hongos, que aparecieron hace ~1350 millones de años, son capaces de sintetizar penicilinas y otros antibióticos. Para sobrevivir a los antibióticos betalactámicos, las bacterias usan unas enzimas llamadas serinbetalactamasas, siendo la TEM-1 la más famosa de ellas y la cual se estima haber divergido hace ~400 millones de años.
La TEM-1 es parte de un selecto grupo de “enzimas perfectas” que degradan tan rápido su sustrato que solo se ven limitadas por la cantidad de antibiótico que entra a la célula. Parece intuitivo pensar que, al igual que el uso de los antibióticos en los hospitales, la aparición de los hongos representó una presión de selección que promovió la divergencia de las serinbetalactamasas. Sin embargo, la historia de estas enzimas es aún más antigua.
Al analizar estructuras y filogenias de estas enzimas se ha estimado que el ancestro de las serinbetalactamasas divergió hace ~2300 millones de años. Es decir, estas enzimas son más antiguas que los hongos y están casi a la par de la aparición los eucariontes! Incluso hay quienes proponen que estas enzimas existen desde precámbrico y han logrado resucitar enzimas ancestrales en el laboratorio.
Las estructuras del ancestro de las serinbetalactamasas y la TEM-1 son prácticamente idénticas, pero al hacer pruebas en el laboratorio se observó que la actividad catalítica del ancestro contra penicilinas es muy mala en comparación a la TEM-1. Lo cual sugiere que a lo largo de la evolución estas enzimas se fueron especializando en degradar antibióticos.
Entonces ¿qué función cumplían están enzimas hace miles de millones de años? Parece ser que los antibióticos en realidad juegan un papel en el ensamble de las comunidades microbianas al permitir la comunicación de sus miembros y regular la expresión de sus genes. Por lo que podemos decir que el concepto de antibiótico es una construcción humana.
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