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Al cambiar su forma, algunas bacterias pueden volverse más resistentes a los antibióticos.

Comparación del crecimiento de Caulobacter crescentus cuando se expone a un antibiótico (abajo) y no (arriba). Crédito: Universidad Carnegie Mellon

Una nueva investigación dirigida por la profesora asistente de física de la Universidad Carnegie Mellon, Shelditia Banerjee, demuestra cómo ciertos tipos de bacterias pueden adaptarse a la exposición a largo plazo a los antibióticos cambiando su forma. El trabajo ha sido publicado en la revista Física de la naturaleza.


La adaptación es un proceso biológico básico que impulsa a los organismos a cambiar sus rasgos y comportamiento para adaptarse mejor a su entorno, ya sea la famosa diversidad de gorriones observada por el biólogo pionero Charles Darwin o muchas especies de aves. bacterias Con los que conviven los humanos. Mientras Antibióticos Mientras las personas ayuden a prevenir y tratar las infecciones bacterianas, muchos tipos de bacterias son cada vez más capaces de adaptarse a la resistencia. Tratamientos con antibióticos.

La investigación de Banerjee en la Universidad Carnegie Mellon y en su puesto anterior en el University College London (UCL) se centró en la mecánica y la física detrás de diferentes procesos celulares, y el tema común en su trabajo fue que la forma celular puede tener impactos significativos en su reproducción y supervivencia. Junto con investigadores de la Universidad de Chicago, decidió investigar cómo la exposición a antibióticos afecta el crecimiento y la morfología de Caulobacter crescentus, una bacteria de uso común. Objeto modelo.

“Mediante el uso de experimentos unicelulares y modelos teóricos, demostramos que los cambios en la morfología celular actúan como una estrategia de retroalimentación para hacer que las bacterias se adapten más a los antibióticos restantes”, dijo Banerjee sobre lo que él y sus colegas encontraron.

Tras la exposición a dosis más bajas que las letales del antibiótico cloranfenicol durante varias generaciones, los investigadores encontraron que las bacterias cambiaron su forma drásticamente al volverse más anchas y curvas.

“Estos cambios en la morfología permiten a las bacterias superar el estrés de los antibióticos y reanudar un crecimiento rápido”, dijo Banerjee. Los investigadores llegaron a esta conclusión desarrollando un modelo teórico para mostrar cómo sucedió esto. Cambios físicos Permite que las bacterias logren una mayor curvatura y una menor proporción de superficie a volumen, lo que permite que menos partículas de antibiótico pasen a través de la superficie de sus células a medida que crecen.

“Esta información tiene un gran impacto en la salud humana y es probable que motive más Estudios moleculares En el papel de la célula Formar Sobre el crecimiento bacteriano y la resistencia a los antibióticos ”, dijo Banerjee.

Otros autores del estudio incluyen Aaron R Dinner, Clevin Law y Norbert F. Scherer de la Universidad de Chicago. Nikola Ojkich y Rosen Stevens son ex miembros del Grupo de Investigación Banerjee de la Universidad de California.


Los investigadores están proporcionando nuevos conocimientos sobre cómo ha evolucionado la resistencia a los antibióticos


más información:
Sheladitia Banerjee y col. La retroalimentación mecánica promueve la adaptación bacteriana a los antibióticos, Física de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038 / s41567-020-01079-x

La fraseAl cambiar su forma, algunas bacterias pueden volverse más resistentes a los antibióticos (29 de enero de 2021). Obtenido el 29 de enero de 2021 de https://phys.org/news/2021-01-bacteria-resilient-antibiotics.html

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