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Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC, España) y la Universidad de Notre Dame, en Indiana (Estados Unidos), ha caracterizado el mecanismo por el que el patógeno multirresistente Staphylococcus aureus (MRSA) desarrolla resistencia a la mayor parte de los antibióticos convencionales.
Según este estudio, la clave de la resistencia de MRSA a los antibióticos beta-lactámicos (como los derivados de la penicilina) es la proteína PBP2a, que está implicada en la biosíntesis de la pared bacteriana del patógeno. En bacterias susceptibles a estos antibióticos las proteínas encargadas de la construcción de dicha pared se ven bloqueadas por los agentes y dejan de reproducirse. Sin embargo, en el caso del Staphylococcus aureus, PBP2a es insensible a ese bloqueo y permite al patógeno continuar con su ciclo celular aún en presencia de antibióticos.
El mecanismo que permite a PBP2a resistir a la mayoría de los antibióticos está relacionado con un sitio alósterico, es decir, un sitio muy lejano al sitio activo de la enzima pero capaz de controlar su activación y que en este caso dista 60 Å de la DD-transpeptidasa. Cuando este sitio alostérico está ocupado, un cambio conformacional de múltiples residuos culmina en la abertura del sitio activo para permitir la entrada del sustrato. La cristalografía por rayos X también ha revelado la identidad de los tres ligandos alostéricos: ácido murámico (un componente sacárido del peptidoglicano), la pared celular de peptidoglicano y la ceftarolina, un antibiótico β-lactámico anti-MRSA aprobado recientemente.
La capacidad de un antibiótico β-lactámico anti-MRSA de estimular la apertura alostérica del sitio activo, predisponiendo a la inactivación de la PBP2a por una segunda molécula β-lactámica, abre una nueva vía para el desarrollo de nuevos antibióticos.
Otero LH, Rojas-Altuve A, Llarrull LI, Carrasco-López C, Kumarasiri M, Lastochkin E, Fishovitz J, Dawley M, Hesek D, Lee M, Johnson JW, Fisher JF, Chang M, Mobashery S, Hermoso JA. How allosteric control of Staphylococcus aureus penicillin binding protein 2a enables methicillin resistance and physiological function. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Oct 1. [Epub ahead of print]