Betalactamasa
β-lactamasa
Estructura de una β-lactamasa de Streptomyces albus ( PDB 1SBG )
| EC No. | EC |
|---|---|
| número CAS | |
| Cofactor (es) | Zinc |
| IUBMB | Entrada IUBMB |
|---|---|
| IntEnz | Vista IntEnz |
| BRENDA | Entrada BRENDA |
| KEGG | Entrada KEGG |
| MetaCyc | Camino metabólico |
| PRIAM | Perfil |
| PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| IR | AmiGO / EGO |
Las β-lactamasas son una familia de enzimas ( EC 3.5.2.6) responsables de la resistencia de determinadas bacterias frente a determinados antibióticos beta-lactámicos .
Estos antibióticos incluyen penicilinas , cefalosporinas y antibióticos relacionados que comparten un elemento común en su estructura molecular, un anillo central de cuatro átomos , β-lactámicos (ver ampicilina para un ejemplo de estructura de penicilina). Las β-lactamasas hidrolizan este ciclo, desactivando así las propiedades antibióticas de la molécula . Algunas de estas enzimas a veces se denominan penicilinasas debido a su actividad sobre las penicilinas. Se encuentran entre las bacterias Gram-negativas , pero no solo.
Los antibióticos beta-lactámicos actúan bloqueando la síntesis de peptidoglicano , que forma el revestimiento de las bacterias. Por tanto, su sitio de acción está fuera de la membrana bacteriana. Por esta razón, las bacterias secretan betalactamasas fuera de la célula, de modo que el antibiótico se puede descomponer antes de que pueda actuar.
El principio de resistencia a los antibióticos.
Cada antibiótico derivado de la penicilina contiene β-lactámicos, cuyo propósito es bloquear la producción de la pared celular bacteriana. Las bacterias resistentes producen una enzima, la β-lactamasa , que inhibe su acción.
La solución para contrarrestar esta resistencia es un sustrato suicida , el ácido clavulánico, que es más o menos idéntico a los derivados de la penicilina. Esta semejanza es suficiente para que esta molécula se una de manera irreversible a la β-lactamasa , permitiendo así que nuestro antibiótico actúe.
Experiencia
En dos placas de Petri colocamos 2 discos impregnados con antibiótico derivado de penicilina (amoxicilina, AMX), Augmentin (AMC) que contiene ácido clavulánico y amoxicilina AMX. En el primer recuadro colocamos las bacterias sensibles ( E. coli DH5α) y en el segundo recuadro, las bacterias resistentes ( E. coli DH5α / pBR322). Estas dos cajas se colocan en incubación durante 48 horas. Un pequeño consejo: la combinación de AMC puede verse como " Batman y Robin " correspondiente a AMX y ácido clavulánico respectivamente.
Resultados
En el cuadro que contiene las bacterias sensibles, podemos ver dos halos, lo que significa que la bacteria no podría crecer en el área que rodea los dos discos de antibióticos. Mientras está en la caja que contiene las bacterias resistentes, solo se puede ver un pequeño halo (porque la cantidad de ácido clavulánico es mínima) alrededor del disco que contiene la combinación AMC.
Clasificación de betalactamasas
Existen varias clasificaciones para las betalactamasas. La primera es la clasificación de Ambler, donde las betalactamasas se clasifican según su secuencia de aminoácidos . Hay cuatro clases: A, B, C y D. Las clases A, C y D incluyen betalactamasas de tipo serina proteasa y la clase B incluye betalactamasas de tipo metaloproteasa de zinc.
Las otras clasificaciones son clasificaciones funcionales, que tienen en cuenta, entre otras cosas, la naturaleza de los sustratos y la afinidad relativa por estos sustratos. Una de las más recientes es la Clasificación de Bush y Jacoby de 2009, que incluye 16 clases diferentes.
Inhibidor
El ácido clavulánico , producto natural de Streptomyces clavuligerus , es un inhibidor suicida de una serie de β-lactamasas / penicilinasas, por lo que en ocasiones se administra en combinación con antibióticos β-lactámicos , para potenciar la acción bloqueando la acción de las enzimas de resistencia.
La estructura de una β-lactamasa de Streptomyces se proporciona en el PDB (EC 3.5.2.6)
Dominio de Β-lactamasa| Pfam | PF00144 |
|---|---|
| Clan Pfam | CL0013 |
| InterPro | IPR001466 |
| PROSIDAD | PS00146 |
| SCOP | 56601 |
| SUPERFAMILIA | 56601 |
Notas y referencias
- Dal # $ # egrave ; le Elhani , “ El desafío cada vez mayor del espectro extendido # $ # beta; -lactamasas ”, Annals of Clinical Biology , vol. 70, n o 2marzo 2012, p. 117–140 ( ISSN 0003-3898 , DOI 10.1684 / abc.2012.0686 , leído en línea , consultado el 28 de mayo de 2021 )
- (in) " La estructura de las β-lactamasas " , Transacciones filosóficas de la Royal Society de Londres. B, Ciencias Biológicas , vol. 289, n o 1036,16 de mayo de 1980, p. 321–331 ( ISSN 0080-4622 y 2054-0280 , DOI 10.1098 / rstb.1980.0049 , leído en línea , consultado el 28 de mayo de 2021 )
- (en) Barry G. Hall y Miriam Barlow , " Clasificación revisada de Ambler de β-lactamasas " , Journal of Antimicrobial Chemotherapy , vol. 55, n o 6,1 st de junio de de 2005, p. 1050-1051 ( ISSN 1460-2091 y 0305-7453 , DOI 10.1093 / jac / dki130 , leído en línea , consultado el 28 de mayo de 2021 )
- (en) Karen Bush y George A. Jacoby , " Clasificación funcional actualizada de β-lactamasas " , Agentes antimicrobianos y quimioterapia , vol. 54, n o 3,marzo 2010, p. 969–976 ( ISSN 0066-4804 y 1098-6596 , PMID 19995920 , PMCID PMC2825993 , DOI 10.1128 / AAC.01009-09 , leído en línea , consultado el 28 de mayo de 2021 )
- 1BSG .
- Jacoby GA, Muñoz-Price LS. Las nuevas β-lactamasas . N Engl J Med 2005; 352: 380-91.