Bomba de resistencia a múltiples fármacos

Una bomba de resistencia a múltiples fármacos (MDR, por sus siglas en inglés) , o bomba de eflujo de múltiples fármacos , es cualquier bomba de eflujo capaz de expulsar varias categorías diferentes de fármacos antimicrobianos . Por lo tanto, las bombas de resistencia a múltiples fármacos pueden conferir resistencia a múltiples fármacos a un microorganismo y son de interés para el campo de la microbiología como uno de los mecanismos por los cuales los microorganismos desarrollan resistencia a los antimicrobianos .

Las bombas MDR en los microbios patógenos se caracterizan por su capacidad para exportar una amplia variedad de sustancias. Estas sustancias no se limitan a los antimicrobianos utilizados en la medicina humana, sino que también incluyen sustancias químicas nocivas producidas por sus organismos huéspedes, como la bilis. Por lo tanto, algunos microbiólogos creen que dichas bombas evolucionaron para ayudar a la supervivencia de estos microbios en sus nichos ecológicos. ^{[ 2 ]}

A principios de la década de 1990, se descubrieron nuevas familias de bombas MDR y se demostró que el eflujo era el mecanismo principal de resistencia intrínseca a los antibióticos para algunos microbios, como Pseudomonas aeruginosa . ^{[ 3 ]} A partir de 2025, el creciente interés en el papel de las bombas MDR en la resistencia a los antibióticos ha producido investigación sobre los inhibidores de las bombas de eflujo (EPI), que tienen como objetivo inhibir la función de las bombas MDR. ^{[ 4 ]} Se han identificado EPI potenciales en plantas, metabolitos secundarios ^{[ 5 ]} compuestos de moléculas pequeñas , ^{[ 6 ]} o péptidos derivados de fragmentos de anticuerpos . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Las bombas MDR en bacterias se pueden clasificar en siete familias dependiendo de la fuente de energía utilizada, los tipos de sustrato exportados y la estructura general de la bomba. ^{[ 9 ]}

De estas siete familias, cinco son superfamilias importantes:

1. La superfamilia de casetes de unión a ATP ( ABC ), la única familia que utiliza ATP como fuente de energía y que se expresa tanto en bacterias grampositivas como gramnegativas.
2. La superfamilia de la división de nodulación de resistencia (RND), una bomba de tres partes expresada por bacterias gramnegativas
3. La superfamilia de facilitadores principales (MFS), expresada por bacterias gramnegativas
4. La pequeña superfamilia de resistencia a múltiples fármacos (SMR), expresada por bacterias grampositivas
5. La familia de proteínas de extrusión de compuestos tóxicos y multidrogas (MATE), expresada por bacterias grampositivas.

También existen dos clases menores: la familia de eflujo de compuestos antimicrobianos proteobacterianos (PACE) y la familia del transportador de p-aminobenzoil-glutamato (AbgT). ^{[ 9 ]} Entre ellas, las clases de bombas de eflujo cubren una amplia gama de especificidades de sustrato y participan en numerosos procesos celulares, incluyendo la comunicación célula a célula, la formación de biopelículas, la virulencia y la protección celular mediante la extrusión de subproductos metabólicos tóxicos, compuestos tóxicos y antibióticos clínicos.

La extrusión de compuestos por bombas de eflujo depende de la energía. ^{[ 9 ]} Los transportadores ABC utilizan la hidrólisis de ATP para el eflujo. El resto de las bombas caracterizadas utilizan la fuerza motriz de protones. El mayor uso de antibióticos ha dado lugar a un aumento concomitante de bacterias resistentes a los antibióticos. Las especies bacterianas y fúngicas patógenas han desarrollado bombas MDR que expulsan muchos antibióticos y antifúngicos, aumentando la concentración necesaria para su efecto. En las bacterias, la sobreexpresión de algunas bombas de eflujo puede resultar en una menor susceptibilidad a múltiples antibióticos.