Una investigación realizada en el Centro Nacional de Microbiología del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) ha logrado nuevos datos sobre la acción de unos antibióticos, las fluoroquinolonas, utilizados para combatir las enfermedades causadas por la bacteria ‘Streptococcus pneumoniae’, (neumococo) microorganismo causante de la mayoría de las neumonías adquiridas en comunidad.
Los resultados del estudio, que se han publicado en la revista Nucleic Acids Research, aportan nuevo conocimiento sobre las resistencias que el neumococo desarrolla contra estos fármacos antibióticos, y que complican la eficacia de los tratamientos contra infecciones como la neumonía. En concreto, el equipo de investigadores del ISCIII han identificado qué cambios en el genoma (metilación de A ó en C en la secuencia GATC) inhiben la actividad de la girasa, una enzima esencial de S. pneumoniae, sobre la que actúan las fluoroquinolonas. Este conocimiento puede suponer que la metilación del ADN sea una nueva diana de antibióticos.
La ADN girasa, diana de las fluoroquinolonas, es una enzima esencial para los procesos celulares, ya que mantiene la topología del cromosoma bacteriano, una función que lleva a cabo mediante su localización estratégica en el cromosoma. Los investigadores del CNM-ISCIII, liderados por la doctora Adela González de la Campa, han llevado a cabo en la bacteria un mapeo genómico de las secuencias a las que se une el complejo girasa-fluoroquinolona, mediante técnicas de inmunoprecipitación y secuenciación masiva.
Secuenciación
Entre los 1.517 sitios genéticos detectados en este mapeo, la mayoría (92.7%) se localizó dentro de genes, y se asoció con elevados niveles de transcripción. La secuenciación ha permitido identificar la secuencia GATC, clave en el ADN bacteriano, como la más frecuente a la que se une la girasa (21.2% de todos los sitios). Esta secuencia es la diana de tres sistemas de restricción del neumococo, denominados DpnI, DpnII y DpnIII, y el estudio demuestra que la metilación en GATC por los sistemas DpnII o DpnIII disminuye la actividad de la girasa.
Ya que la girasa es menos activa en las cepas con metilación en GATC, el equipo del CNM-ISCIII ha trabajado con la hipótesis de que la frecuencia de aparición de mutantes resistentes a fluoroquinolonas sería más elevada en cepas con metilación en GATC. La investigación ha permitido demostrar esta tesis, un hallazgo clave para entender la estabilización de la resistencia a fluoroquinolonas en neumococo, ya que las cepas que llevan los sistemas DnI, DpnII o DpnIII están presentes en la población de aislados clínicos.
Referencia del artículo:
Ferrándiz MJ, Hernández P, de la Campa AG. Distribution of DNA gyrase cleavage sites across the Streptococcus pneumoniae genome: relation to transcription and methylation at GATC sites. Nucleic Acids Res. 2025 Nov 13;53(21):gkaf1183. doi: 10.1093/nar/gkaf1183. PMID: 41261854; PMCID: PMC12630141.
El estudio aporta información valiosa sobre los mecanismos de resistencia del neumococo frente a las fluoroquinolonas. Me parece interesante la posibilidad de que la metilación del ADN se convierta en una nueva diana terapéutica. ¿Qué pasos serían necesarios para traducir este hallazgo en tratamientos antibióticos más eficaces?