Bombas de eflujo 

28.04.2023

Las bombas de eflujo son transportadores de membrana involucrados generalmente en extrusión de sustancias tóxicas desde el interior de las células hacia el medio externo las cuales requieren de un gasto energético. 

Estas proteínas se encuentran presentes en microorganismos Gram negativo a los cuales les confieren autoinmunidad, así como también les otorga protección contra las sustancias agresoras con capacidad antimicrobiana presentes en su medio ambiente natural.

Estas pueden ser especificas o no especificas para un sustrato, que en este caso sería un antimicrobiano, sin embargo la gran mayoría son inespecíficos dado que reconocen características físico-químicas que están presentes en diversos antibióticos.

Se pueden agrupar en diversas familias y superfamilias según su homología y secuencia aminoacídica, similitud de tamaños y las estructuras secundarias que las conforman en donde las más importantes son:

  • ABC dependiente de captación e hidrólisis de ATP
  • MFS dependiente de H+
  • MATE dependiente de cationes divalentes como Na2+ 
  • RND dependiente de H+
  • SMR dependiente de H+ 

Acinetobacter baumanii

Este bacilo Gram negativo no fermentador es un excelente ejemplo de microorganismos productores de bombas de eflujo, al cual se le han identificado principalmente tres  tipos de bombas multidrogas correspondientes a la superfamilia de MFS con los sistemas Tet(A), Tet(B) y CmlA; familia MATE con sistema AdeM y de la familia RND con el tipo AdeABC30. 

SUPERFAMILIA MFS  

Los sistemas Tet(A) y Tet(B) expulsan tetraciclinas intercambiando un protón por un complejo tetraciclina-Mg2+  . Sin embargo, el sistema Tet(A) otorga resistencia sólo a tetraciclina, mientras que el sistema Tet(B) otorga resistencia a tetraciclina y minociclinas.

Por ejemplo, el gen tet(A) ha sido detectado en cepas clínicas de A. baumannii, como parte de un transposón relacionado con la familia Tn2126, lo cual se relaciona con una alta probabilidad de diseminación horizontal. 

Por otro lado, el gen cmlA que codifica una bomba de expulsión que otorga resistencia a cloranfenicol, ha sido identificado en la cepa de A. baumannii AYE, dentro de una isla genómica de 86 kb, denominada AbaR1, la cual a su vez contiene genes que otorgan resistencia a distintos grupos de antimicrobianos, además de genes de resistencia a metales pesados como arsénico y mercurio, entre otros. 

FAMILIA MATE 

La bomba tipo AdeM utiliza la fuerza protón-motriz como fuente de energía, a diferencia de otras bombas de la misma familia que utilizan el gradiente de Na+ y es es capaz de reconcer una extensa cantidad de antimicrobianos tales como norfloxacina, ofloxacina, ciprofloxacina, gentamicina, 4'-6-diamino-2-fenilindol (DAPI), triclosán y bromuro de etidio, entre otros. 

FAMILIA RND 

La bomba tipo AdeABC30 se encuentra constituida por una proteína de fusión de membrana (AdeA), una proteína transportadora multidroga (AdeB) y una proteína de membrana externa (AdeC) a la cual en los últimos tiempos se le ha contribuido resistencia a diversos antimicrobianos tales como tetraciclina, eritromicina, cloranfenicol, cefotaxima, gentamicina, kanamicina y tigeciclina.

Pseudomonas aeruginosa

En este microorganismo, la familia MDR juega un papel muy importante en la resistencia antimicrobiana, ya que este presenta variados genes putativos que los codifican entre los que encontramos MexAB-OprM, MexCD-OprJ, MexEF-OprN y MexXY.

Sin embargo, cabe destacar que las biopelículas de P. aeruginosa muestran una mayor resistencia a varios antibióticos, como la tetraciclina, el cloranfenicol, las quinolonas y los betalactámicos, y estos patrones de resistencia están estrechamente relacionados con los perfiles de fármacos que la bomba MexAB-OprM elimina activamente. 

A su vez se ha demostrado que MexAB-OprM juega un papel en la resistencia a aztreonam, gentamicina, tetraciclina y tobramicina en estructuras de biopelículas. 

Sin embargo, tanto MexCD-OprJ como MexEF-OprN no parecen contribuir a la resistencia a los antibióticos en las biopelículas.

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