La sucinilación dependiente del metabolismo rige la asignación de recursos para la resistencia a los antibióticos

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología molecular
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Comprender cómo los organismos asignan recursos para mantener las funciones biológicas es crucial.
• La resistencia a la colistina movilizada (mcr-1) proporciona un modelo para estudiar la reasignación de recursos para la resistencia a los antibióticos.
• Mcr-1 confiere resistencia mediante la modificación del lipopolisacárido (LPS).

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos por los que las bacterias reasignan recursos para apoyar la resistencia a la colistina mediada por mcr-1.
• Esclarecer el papel de las vías metabólicas y las modificaciones posttranslacionales en el mantenimiento de la resistencia a los antibióticos.

Principales métodos:

• Utilizó el gen de resistencia a la colistina movilizada (mcr-1) como sistema modelo.
• Se analizó la redirección del flujo metabólico a partir de la glucólisis, el ciclo del piruvato y la biosíntesis del LPS.
• Se han investigado cambios en el metabolismo de los glicerofosfolípidos y en la producción de fosfatidiletanolaminas.
• Se evaluó el impacto de la reasignación de recursos en la sucinilación de proteínas (por ejemplo, TPI, CpxR, PdhR).
• Se examinó el efecto del succinato y el α-cetoglutarato exógenos en los niveles de sucinilación.

Principales resultados:

• Las bacterias redirigen los recursos metabólicos de la glucólisis y la biosíntesis de LPS hacia el metabolismo de los glicerofosfolípidos para producir fosfatidiletanolamina.
• Esta reasignación reduce el contenido de lipopolisacáridos (LPS), limitando la unión a la colistina y confiriendo resistencia.
• Los niveles de succinil-coenzima A (CoA) están regulados hacia abajo, disminuyendo la succinilación de proteínas.
• El restablecimiento de la sucinilación a través de succinato o α-cetoglutarato exógeno atenúa la resistencia a la colistina.
• La sucinilación de proteínas específicas (TPI, CpxR, PdhR) tiene un impacto en el flujo metabólico y la biosíntesis de LPS.

Conclusiones:

• Las bacterias emplean una nueva estrategia de asignación de recursos que involucra la modificación de proteínas post-traductora impulsada por el metabolismo para mantener la resistencia a los antibióticos.
• Este mecanismo implica la regulación a la baja de la sucinilación para limitar la modificación y el contenido de LPS, mejorando así la resistencia.
• Dirigirse a estas vías reguladoras metabólicas y posttranslacionales podría ofrecer nuevas estrategias para combatir la resistencia a los antibióticos.