Síntesis de ácidos micólicos en micobacterias: identificación de productos génicos implicados en el mecanismo de acción de drogas anti-tuberculosas y en el mantenimiento de la barrera de impermeabilidad bacteriana - Belardinelli, Juan Manuel (2012)
Mycobacterium tuberculosis es un patógeno humano que causa más de un millón de muertes anuales, siendo el agente infeccioso bacteriano más letal. El surgimiento de cepas multi resistentes y extremadamente resistentes de M. tuberculosis, prácticamente intratables con los antibióticos que existen actualmente, ha generado la necesidad de contar con nuevas drogas para combatir esta enfermedad. Por tal motivo es necesario validar nuevos blancos de acción de drogas y estudiar los mecanismos de resistencia a las mismas. Isoxil y Tiacetazona son dos drogas que fueron utilizadas para el tratamiento de la tuberculosis y luego dejadas de lado por producir efectos adversos. Si bien se ha estudiado su acción sobre la síntesis de ácidos micólicos, ácidos grasos de cadena larga que son componentes esenciales de la envoltura celular de las micobacterias, su blanco de acción en M. tuberculosis aún se desconoce. Por lo tanto en este trabajo de tesis decidimos realizar estudios a fin de develar el/los blancos de estas drogas. Para ello se utilizó una estrategia combinada basada en lipidómica y genómica a partir del estudio del efecto de las drogas sobre la síntesis de ácidos grasos y ácidos micólicos y de la secuenciación genómica de mutantes resistentes a las drogas. A partir de estudios llevados a cabo con Tiacetazona se comprobó que la enzima esencial b-hidroxiacil ACP deshidratasa de FASII juega un rol inesperado en la resistencia a esta droga. La sobre-expresión del operón que codifica para esta proteína generó resistencia a TAC y además mutantes espontáneas resistentes a TAC presentaron mutaciones en distintas subunidades de la proteína, lo que sugiere que esta enzima sería el blanco esencial de TAC. En el caso de Isoxil la sobre-expresión de la b-hidroxiacil-ACP deshidratasa de FASII generó resistencia a esta droga pero no se han podido encontrar mutaciones en el operón en las mutantes resistentes de M. tuberculosis. Estudios con inhibidores de bombas de eflujo permiten concluir que la resistencia en las mutantes resistentes a ISO aisladas podría deberse a bombas de eflujo que estén expulsando la droga al exterior. Por otro lado, al analizar las mutantes resistentes de M. kansasii, encontramos una mutación silente dentro del operón que estaría generando resistencia a ISO, aunque no se pudo determinar de qué manera lo está haciendo. Estos resultados validan a la b-hidroxiacil ACP deshidratasa de FASII como blanco para el diseño de drogas antituberculosas y abren la puerta para el desarrollo racional de drogas que inhiban esta enzima esencial de micobacterias. Los resultados obtenidos a partir de este trabajo de tesis, junto con estudios estructurales de la b-hidroxiacil ACP deshidratasa, permitirá sintetizar derivados de TAC e ISO con el fin de aumentar su acción bactericida y disminuir sus efectos adversos. Además la información obtenida se podrá utilizar para generar cepas merodiploides en los genes involucrados en la resistencia a fin de poder dilucidar si existen más blancos esenciales de ISO y TAC así como otros mecanismos de resistencia.