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Antibióticos: Las innovaciones actuales y las tendencias futuras | Libro Editorial: Academic Press Caister Editado por: Sergio S360 Los clientes que vieron este libro también vieron: La "edad de oro" para el descubrimiento de los antibióticos, a partir de 1940 hasta principios de la década de 1970, marcó el comienzo de una nueva era en la humanidad y de la salud animal y el dramático aumento asociado en la esperanza de vida humanos. De hecho, la posibilidad de erradicar la enfermedad infecciosa parecía factible. Sin embargo pronto se hizo evidente que los microorganismos no serían derrotados tan fácilmente. Su arma: resistencia a los antibióticos. Hoy en día la resistencia microbiana a los antibióticos es agotador rápidamente nuestro suministro de compuestos eficaces y haciendo que la posibilidad de un desastre de salud pública mundial parece probable. La urgencia de esta situación ha dado lugar a una plétora de nuevas iniciativas de investigación multidisciplinaria en busca de nuevos antibióticos y otros agentes antimicrobianos. En este libro oportuno respetados expertos internacionales resumen la investigación más importante para proporcionar una visión puntual del campo. Apertura de los capítulos definen "antibiótico", explica por qué necesitamos nuevos compuestos, se describen las aplicaciones de antibióticos, tanto antiguos como nuevos, y describen los microbios que producen. Estos son seguidos por capítulos que cubren resistencia a los antibióticos, la toxicidad, el uso excesivo, nuevas fuentes antimicrobianos, nuevos objetivos, nuevas tecnologías para el descubrimiento de los antibióticos (por ejemplo, grupos de genes silenciosos), lantibióticos, antivirales naturales, nuevos derivados de macrólidos y antibióticos en la tubería. Este libro es una lectura esencial para todos los que trabajan en la investigación antimicrobiana en el mundo académico, las empresas de biotecnología y la industria farmacéutica y un volumen recomendado para todas las bibliotecas de microbiología. "Un recurso útil para cualquier persona involucrada en el que la investigación, así como las empresas de biotecnología y la industria farmacéutica" de noticias del libro (dic 2014) "El momento es absolutamente perfecto para la publicación de esta colección informativo e inspirador de artículos sobre los antibióticos. Uno podría esperar menos de Arnold Demain, por mucho tiempo uno de los principales microbiólogos del mundo, hábilmente asistido por Sergio Sánchez. El libro es muy buen valor debido a la amplitud de los artículos, que van desde una perspectiva histórica sobre los antibióticos, a través de puntos de vista sobre el estado actual de la técnica en el descubrimiento de los antibióticos de drogas, la resistencia a los antimicrobianos y puntos de vista sobre las razones de la falta de nuevos antibióticos en las últimas décadas. el libro es . genuinamente un recurso brillante en general, este es un absolutamente excelente libro sobre los antibióticos - casi cada capítulo tiene algo de interés para los investigadores en el campo y presenta una notable visión de interés muy generalizado "de ChemMedChem (2015) 925-928.. "Lleno de información útil. Información que es difícil de encontrar en otros lugares. He encontrado el libro informativo y fácil de leer, y el alcance es enorme, con una gran cantidad de cobertura dada a las nuevas fuentes de antibióticos. Recomiendo este libro como un elemento esencial referencia para cualquier persona interesada en el campo de la resistencia a los antimicrobianos y el descubrimiento de antibióticos "de Microbiología Hoy (2015) 42: 86. de BIOspektrum (2015) 21 "una visión actualizada del campo de lectura perspicaz...": 356-357. "Este libro de texto es una recopilación estructurada de documentos académicos. Se proporcionan grandes cantidades de información nueva y relevante. La lista de los 50 contribuyentes es distinguido y con una representación internacional convincente. Capítulos se hace referencia a fondo. Los diagramas y tablas son abundantes. Disfruté recomendar este libro de texto para los microbiólogos reflexivos y los científicos médicos "de Aus. J. Med. Sci. (2015) 36: 89. ¿Qué es un antibiótico? Joan Bennett Wennstrom La palabra "antibiótico" fue utilizado originalmente en el idioma Inglés como un adjetivo. En 1947, Selman A. Waksman publicó una definición de "antibiótico" como un sustantivo: antibiótico “An es una sustancia química, producida por microorganismos, que tiene la capacidad de inhibir el crecimiento de e incluso de destruir bacterias y otros microorganismos. ” la eficacia clínica de la penicilina y la estreptomicina atraído la atención del público a este grupo de medicamentos que pueden salvar vidas y la palabra “antibiotic” pronto se convirtió en un lugar común en el lenguaje científico y ordinario. Waksman hizo hincapié en que los antibióticos no sólo eran los antimicrobianos en la acción, sino también que eran productos del metabolismo microbiano. Se excluye compuestos producidos por las plantas, los animales o los químicos sintéticos. El uso contemporáneo no hace tal distinción. Debido a que la mayor parte de la década de los antibióticos eran efectivos sólo contra las bacterias, y porque los profesionales sanitarios responsables advirtieron a los pacientes contra la pidiendo antibióticos para tratar infecciones virales, hoy en día "antibiótico" se utiliza a menudo como sinónimo de 'antibacteriano' con el fin de simplificar la comunicación. Curiosamente, la definición original de Waksman y la mayor parte de la energía que posteriormente se dedica a la defensa de su definición, rara vez se incluye la mención de la propiedad más importante de un buen antibiótico, es decir, que no daña el anfitrión. Muchas de las definiciones publicadas actualmente continúan en la tradición Waksman y se centran en la actividad antimicrobiana de los compuestos, no por su acción selectiva. La literatura publicada puede ser un recurso importante en la búsqueda de nuevos compuestos eficaces con acción antimicrobiana. Por lo tanto, es más importante que nunca tener una comprensión de cómo la palabra "antibiótico" se utiliza en diferentes contextos con el fin de guiar a los científicos información contemporánea para extraer la abundante bibliografía científica y de patentes. Las aplicaciones principales de antibióticos Biao Ren, Pei Huang, Zhang Jingyu, Wenni Él, Jianying Han, Xueting Liu y Zhang Lixin Los antibióticos se han desarrollado durante más de 80 años desde la investigación de las sulfonamidas y lactámicos en 1930. Mientras tanto, las bacterias patógenas desarrollan resistencia a los antibióticos rápidamente y han causado amenaza urgente para la salud pública. Además, muchos antibióticos se utilizan comercialmente, o son potencialmente útiles, en la medicina para actividades distintas de su acción antimicrobiana. Se utilizan como agentes antitumorales, inhibidores de enzimas, incluyendo poderosos agentes hipocolesterolémicos, agentes inmunosupresores, y agentes anti-migraña, etc. El propósito de este capítulo es centrarse en la aplicación de los antibacterianos, antifúngicos, y anti-cáncer con su clínica usar hasta la fecha, incluyendo la historia del desarrollo, los efectos secundarios, y etc. los antibióticos que se resumen en el presente documento fueron clasificados por sus usos, tipos de estructura y los mecanismos moleculares. Microorganismos productores de antibióticos El significado de la definición de los antibióticos, que son los metabolitos microbianos secundarios bioactivos, y las características específicas de la historia de la investigación de antibióticos en los últimos años ochenta muestra cambio continuo. El verdadero papel de los metabolitos microbianos en los diversos procesos de la vida en la Tierra está lejos de ser totalmente explorado. Su importancia, sobre el efecto antibiótico, parece ser más significativa que en que se creía. Pueden ser compuestos reguladores y señaladamente generales en la mayoría de los procesos de la vida y en el medio ambiente. Los principales productores de los metabolitos microbianos, el actinobacteria, hongos y otras bacterias filamentosas, representan fuentes inagotables para el futuro. La conexión y el aumento de biodiversidades de metabolitos microbianos taxonómica, química y ciertamente darán numerosos nuevos clientes potenciales y los medicamentos y otros productos no sólo para la quimioterapia, pero en otros campos de la terapia humana y también para la agricultura para curar y alimentar a la población creciente. El número de microorganismos productores de metabolitos secundarios conocidos y posibles, los nuevos compuestos químicos producidos y su gama extremadamente amplia de bioactividades se discuten en más detalles. , También se presentan la exploración completa del mundo de los vivos de los océanos y el descubrimiento de los microbios endófitos varias nuevas tendencias de la investigación. La necesidad de nuevos antibióticos Arnold L. Demain y Sergio Sánchez Las grandes cantidades de los antibióticos utilizados en terapia humana, así como los que se usan para animales de granja y la acuicultura, han dado lugar a la selección de bacterias patógenas resistentes a múltiples fármacos. Nuevos antibióticos son necesarios de forma continua para combatir las bacterias resistentes a los antibióticos y levaduras patógenas. Tal resistencia limita cada vez más la eficacia de los antimicrobianos actuales. El problema no es sólo la resistencia a antibióticos, pero también la aparición de un número creciente de bacterias patógenas resistentes a múltiples fármacos. Se detectaron bacterias resistentes en los hospitales y las infecciones nosocomiales se han convertido en un problema importante. Staphylococcus aureus es responsable de la mitad de las infecciones adquiridas en el hospital y causa muerte de muchas personas en todo el mundo. Además del problema de la resistencia a los antibióticos, se necesitan nuevas familias de antibióticos para entrar en el mercado a intervalos regulares para hacer frente a nuevas enfermedades causadas por la evolución de los patógenos. Al menos 30 nuevas enfermedades surgieron en los años 1980 y 1990 y que están creciendo en la incidencia. También las enfermedades reemergentes como la gripe y la hepatitis B. Debido al movimiento de la industria farmacéutica lejos de productos naturales, especialmente antibióticos, el número de aprobaciones de drogas en los últimos años se ha reducido drásticamente. Sin embargo, los productos farmacéuticos antimicrobianos están siendo un gran negocio y la búsqueda de nuevos medicamentos no deben ser detenidos. Los nuevos enfoques de detección, incluyendo la búsqueda de nuevas dianas y la exploración de lugares no convencionales como fuentes de los microorganismos productores, se necesitan. Además, las técnicas de minería de metagenómica y genome - han mostrado un gran potencial para el descubrimiento de nuevos antibióticos. Lo que se necesita es un movimiento de regreso por las grandes empresas para el diseño racional de los medicamentos y el uso de más centrado, más, las bibliotecas de compuestos similares a las drogas. Además, es deseable que las pequeñas empresas y académicos, ya sea de forma independiente o grupos organizados como la biotecnología / universitarios, aumentar su participación en un esfuerzo mundial para el nuevo descubrimiento de antibióticos. Contra resistencia a antibióticos Jaroslav Spizek y Vladimir Havlicek aumenta la resistencia a los antibióticos y otros compuestos antimicrobianos de forma permanente y parece que la lucha contra la resistencia a los antibióticos es una guerra que no podemos ganar. La fuerza de las inmensas cantidades de microorganismos parece dominar a nuestros medicamentos. Sin embargo, hay esperanzas y posibilidades de, al menos, mejorar la situación. En la presente revisión queremos discutir ciertos pasos para ser utilizado para hacer frente a la resistencia a antibióticos incluyendo: 1. Preparación de nuevas vacunas contra cepas bacterianas resistentes, 2. Búsqueda de nuevos antibióticos en fuentes tanto tradicionales como no tradicionales 3. Búsqueda de genes que especifican biosíntesis de antibióticos, 4. uso de compuestos naturales olvidados y su transformación, y 5. Búsqueda de nuevos blancos de antibióticos. Queremos dedicar una atención especial a la búsqueda de nuevos compuestos que inhiban las bacterias patógenas resistentes a los antibióticos actualmente. Erradicación de patógenos latentes Kim Lewis, Brian Michael Conlon y LaFleur Persisters son células sobrevivientes que protegen a las poblaciones bacterianas y fúngicas de la matanza por los antibióticos especializados. Persisters son variantes fenotípicas de las células durmientes regulares en lugar de mutantes. La mayoría de los antibióticos matan a microbicidas en la corrupción de sus objetivos en la producción de productos tóxicos; tolerancia a los antibióticos sigue cuando los objetivos están inactivos. Mecanismos de formación persister son redundantes, por lo que es difícil de erradicar estas células. En Escherichia coli. RelE toxinas y MazF causa latencia mediante la degradación de ARNm; HipA inhibe la traducción mediante la fosforilación glutamil tRNA sintetasa; y TisB forma un canal de aniones en la membrana, lo que lleva a una disminución en la fuerza motriz de protones (PMF) y los niveles de ATP. El tratamiento prolongado de las infecciones crónicas con antibióticos selecciona para los mutantes de la cadera que producen más células persister. Erradicación de la persisters tolerantes es un serio desafío. antibióticos existentes se desarrollaron para eliminar las células que crecen rápidamente y tienen actividad limitada contra persisters latentes. Un número de compuestos se ha descrito recientemente que tiene una capacidad de matar persisters. Un potenciador de los azoles, AC17, esteriliza un biofilm de Candida albicans. Los profármacos se convierten en compuestos reactivos generalmente con las enzimas de bacterias específicas y matar el cultivo y las células inactivas. Lassomycin activa la ATPasa de la proteasa ClpP1P2C1 de Mycobacterium tuberculosis. y mata persisters. Acyldepsipeptide (ADEP4) activa la proteasa ClpP, obligando a la célula a la libre digerir, y mata tanto las células como persisters crecimiento. Estos hallazgos sugieren un camino hacia el desarrollo de antibióticos de esterilización. Toxicidad de Medicamentos antibacterianos Steven J. Projan fármacos antibacterianos terapéuticos son considerados entre los más seguros de los productos farmacéuticos, pero esto no fue siempre el caso. De hecho antes del descubrimiento de la penicilina y, posteriormente, a otros antibióticos, el perfil de seguridad de fármacos antibacterianos más de cerca parecía a la de citotóxico de hoy, los agentes quimioterapéuticos usados ​​en oncología de estrecho margen terapéutico y los efectos secundarios considerables. antibióticos de hoy son, de hecho, salvo por diseño. Donde los agentes han definido toxicidad (por ejemplo, la fotosensibilidad inducida por fluoroquinolonas) por lo general son efectos de clase y, en lugar de “idiosyncratic” son con mayor frecuencia predecible basado en la farmacocinética y la distribución en los tejidos. Como fármacos antibacterianos nuevos están siendo diseñados para ser más “pathogen specific” la expectativa es que estos futuros fármacos tendrán aún mejor perfil de seguridad que la terapéutica de hoy en día. La percepción común de los fármacos antibacterianos es que son muy seguro, muy útil y muy importante agentes terapéuticos, de hecho, la seguridad y la tolerabilidad de los antibacterianos son, en general, están entre los mejores de todos los medicamentos prescritos. Esto no es una cuestión de azar y no fue siempre el caso. En 1908 Paul Ehrlich compartió el Premio Novel de Medicina o Fisiología (con Ilya Metchnikoff) por su trabajo en inmunoterapia (de hecho, el primer Premio Nobel en esa categoría fue a Emil von Behring, también para la inmunoterapia), pero Ehrlich estaba contento tanto con la eficacia de agentes inmunoterapéuticos, así como su seguridad (por ejemplo “serum sickness”). Se embarcó en una campaña descubrimiento de buena fe Medicinal Chemistry / drogas para encontrar nuevas moléculas orgánicas a base de compuestos arsenicales que estaban activos en comparación con los tripanosomas y espiroquetas. Cabe señalar que en el cambio del mercurio siglo XX todavía estaba siendo utilizado como tratamiento para la sífilis, una infección bacteriana causada por Treponema pallidum. Incluso hoy en día, la toxicidad del mercurio sigue siendo un problema importante. El compuesto de ese grupo de Ehrlich descubrió finalmente, arsphenamine (“606”) se hizo conocido como Salvarsan y era a la vez más eficaz y mucho más seguro que el tratamiento de mercurio (por no hablar de menos caro), pero no dejó de tener sus propios problemas de seguridad y tolerancia (que son objeto de controversia aún hoy en día) (Báumler, 1984). Finalmente arsphenamine fue suplantado por penicilina, en donde se encontró incluso una sola dosis, intramuscular para ser eficaz en las primeras etapas de la enfermedad con una significativamente mejor perfil de seguridad. Debe tenerse en cuenta que los fármacos antibacterianos de hoy en día no son seguros como una cuestión de suerte, sino por diseño; el resultado de décadas de investigación microbiana, el desarrollo de modelos in vitro y en animales de infección, la ciencia de la fuerza bruta y la química medicinal de la invención, y cuidadoso (así como algunos descuidado) investigación clínica que resulta en el tratamiento exitoso de cientos de millones (en caso de no miles de millones de personas). El uso excesivo de antibióticos: Las aplicaciones no médicas La eficacia decreciente de los antibióticos en el tratamiento de los resultados de las infecciones comunes de la propagación de la resistencia a los antimicrobianos (RAM), y está construyendo hasta convertirse en una crisis de salud pública mundial épica. Los períodos prolongados de uso excesivo de antibióticos y el uso indebido desde su introducción han aplicado una fuerte presión selectiva hacia AMR alto nivel y la resistencia a múltiples fármacos (MDR), lo que hace clases enteras de antibióticos ineficaces. La principal fuerza impulsora para esta pandemia mundial AMR es el mal uso generalizado y excesivo de antibióticos, tanto en aplicaciones médicas y no médicas. La introducción de cada producto antibiótico ha sido seguida de cerca por la aparición de resistencia a ese antibiótico. Los niveles de consumo de antibióticos se correlacionan con los niveles de AMR. Los antibióticos han sido mal utilizados en todas sus aplicaciones, incluyendo: Uso hospitalario y ambulatorio por los médicos a través de la prescripción innecesaria e indiscriminada o incorrecta por los pacientes, a través de la dosificación y la duración del curso incorrectas uso a gran escala en la agricultura para el tratamiento de la enfermedad, profilaxis y la promoción del crecimiento en la cría de animales y la producción de alimentos Estas acciones no sólo han provocado la aparición de microbios resistentes, pero también han proporcionado entornos óptimos para la propagación de la selección y de determinantes de resistencia. Se ha establecido en muchos países que los niveles de consumo de antibióticos se correlacionan constantemente con los niveles de resistencia a los antibióticos (es decir, los más antibióticos se utilizan en una población, más resistencia a los antibióticos no estará en bacterias responsables de infecciones en que la población). El aumento de la resistencia por el uso excesivo de antibióticos en vez conduce a cruzar la transmisión de microbios resistentes a los antimicrobianos entre los seres humanos, entre los animales y entre los seres humanos y los animales y el medio ambiente. Casi dos millones de estadounidenses por año desarrollan infecciones adquiridas en el hospital (HAI), dando como resultado 99.000 muertes por año. La gran mayoría de estas muertes relacionadas HAI se deben a infecciones resistentes a los antimicrobianos. Sobre la base de estudios de los costos de las infecciones causadas por patógenos resistentes a los antibióticos frente a los patógenos susceptibles a los antibióticos, el coste anual para el sistema de salud de Estados Unidos de infecciones resistentes a los antibióticos es de mil millones y 8 millones de días adicionales en el hospital. En este capítulo se centrará en el uso excesivo de antibióticos a través de aplicaciones no médicas; por su amplio uso en la agricultura animal y acuicultura y su efecto como contaminantes ambientales sobre los sistemas de tierra y agua. Estas aplicaciones médicas no humanos son una causa principal de AMR y en última instancia un impacto negativo en la salud humana. Los antibióticos para enfermedades emergentes y reemergentes Kazuro Shiomi y Satoshi mura Emergentes y re-emergentes enfermedades infecciosas son problemas globales, y un suministro constante de nuevos antibióticos es esencial si queremos combatir estas enfermedades con éxito. Entre los antibióticos usados ​​actualmente contra estas enfermedades, antibióticos antiparasitarios están al frente y son el foco principal de este capítulo. Por ejemplo, las tetraciclinas se utilizan contra la malaria, acetylspiramycin y clindamicina se utilizan para la toxoplasmosis, la anfotericina B se utiliza para la leishmaniasis, y tricomicina se despliega contra la tricomoniasis. compuestos de nitroimidazol utilizan para diversos protozoiasis son análogos de azomycin. La ivermectina es un gran nematicida, que se utiliza para la oncocercosis, la filariasis linfática y la estrongiloidiasis. Paromomicina se utiliza para el tratamiento de cestodiasis. También se describe la investigación reciente de nuevos antibióticos antiparasitarios. Las enfermedades virales representan una amenaza significativa y cada vez mayor entre las principales enfermedades infecciosas emergentes y los estudios y reemergentes en esta línea de investigación, sobre todo en los antibióticos activos contra el VIH y el virus de la gripe, están cubiertos brevemente. Incluso dentro del cuerpo humano, nuestra propia flora microbiana esenciales pueden representar una amenaza considerable y extremadamente complicada, como diarreogénica Escherichia coli (O157: H7) que es responsable de una enfermedad emergente. Afortunadamente, investigaciones recientes han descubierto un nuevo tipo de antibiótico que sólo inhibe la patogenicidad y no afecta el crecimiento de patógenos E. coli. Se espera que el nuevo tipo de antibiótico para evitar algunos problemas de antibióticos convencionales: el desarrollo de cepas resistentes, la expresión de varias toxinas, y la alteración de la flora microbiana normal. Endófitos como una fuente potencial de nuevos antibióticos Silvia Guzmnchez Los antibióticos son compuestos útiles para el tratamiento de las infecciones de acuicultura humana, animales de granja y. Sin embargo, debido al desarrollo de resistencia de los microbios patógenos a la mayoría de los antibióticos útiles, hay una necesidad continua de compuestos anti-infecciosos nuevos y potentes. Esta situación lleva a la búsqueda de nuevas alternativas para el aislamiento de nuevos compuestos con actividad antimicrobiana. Debido a su habilidad en la producción de metabolitos secundarios con propiedades terapéuticas, las plantas han atraído la atención desde la antigüedad. Recientemente, los microorganismos vegetales endofítico también se han demostrado ser una fuente importante y novedosa de productos naturales bioactivos con propiedades antimicrobianas, antivirales, antitumorales, antiparasitario, y las actividades agrícolas. Endófitos comúnmente activos asociados a los tejidos de las plantas vasculares, sin causar ningún daño aparente a su anfitrión o síntomas de la enfermedad. Los compuestos bioactivos que producen, por lo general varían en función de la taxonomía vegetal huésped y el tipo de bosque. Los hongos y actinomicetos han sido la principal fuente de nuevos productos naturales bioactivos a partir de endófitos. Ocasionalmente, los endófitos pueden sintetizar los mismos metabolitos producidos por la planta huésped. En este capítulo se revisa todo el progreso que se ha logrado en la producción, por microbios endófitos, de los mismos o similares compuestos bioactivos originó a partir de sus plantas huésped, así como otros metabolitos secundarios, aparentemente, no producidos por la planta, incluyendo antituberculoso y compuestos antiparasitarios. Por otra parte, los posibles usos agrícolas de los compuestos endófitos como antifúngico, nematicida, antiviral, actividades insecticidas y fitotóxicos, también se revisa. Por último, mencionar algunos ejemplos de nuevos compuestos con propiedades antimicrobianas derivados químicamente a partir de productos naturales producidas por hongos endófitos. Los antibióticos de microorganismos de las aguas termales / manantial de agua caliente Girish Mahajan B. La naturaleza ha proporcionado a la humanidad con abundantes recursos en forma de compuestos bioactivos que se han aislado a partir de recursos microbianos. productos naturales novedosos pueden tener muchos usos potenciales innumerables, especialmente en el área de descubrimiento de nuevos medicamentos. Una amplia investigación en este campo ha informado de varios sitios mesófilas terrestres. El medio marino ha evidenciado recientemente más interés, y varios miles de nuevos compuestos bioactivos se han identificado a partir de diversos microorganismos marinos. La necesidad constante de nuevos clientes potenciales del sector de la salud ha desencadenado una búsqueda incesante de nuevos compuestos. Una diferencia en el hábitat de los microorganismos produce diferentes tipos de microorganismos, lo que resulta en alguna variación en los tipos de compuestos obtenidos a partir de ellos. unidades ecológicas física y químicamente extremas en el mundo albergan grupos especiales de microbios que son genéticamente bien aclimatados a las condiciones de estrés, y su capacidad de adaptación les hace únicos productores de diferentes clases de compuestos. aguas termales o géiseres son tales nichos ecológicos, que se han estudiado principalmente desde el punto de vista de la biodiversidad. Ha habido informes ocasionales de su refugio a un gran caché de compuestos bioactivos a partir de las perspectivas de descubrimiento de fármacos. En este artículo, hemos tratado de revisar presentes algunos de estos nichos ecológicos. Nuevas fuentes de Antibióticos: Cuevas Naowarat Cheeptham y Cesareo Saiz-Jiménez Cuevas son considerados como hábitats extremos de acuerdo a sus condiciones únicas y duras para la vida microbiana. Aunque exigente, estos hábitats irremplazables han demostrado para apoyar a una gran diversidad de comunidades microbianas que se cree que contiene grandes promesas como nuevas fuentes de antibióticos y compuestos de interés industrial. Este capítulo destaca los hallazgos más recientes que se solidifican de forma convincente el concepto de que las cuevas son potencialmente hogares a los nuevos y raros microorganismos y los antibióticos del mañana. Los venenos de animales como fuentes naturales de antimicrobianos R. Perumal Samy, S. Satyanarayanajois, O. L. Franco, G. B. Stiles y P. Gopalakrishnakone Un número de proteínas naturales / péptidos ejercen actividades antimicrobianas reportados en la literatura, de los cuales los venenos de serpiente (SV) representan una vasta fuente natural de proteínas / péptidos no explorado a fondo hasta la fecha. Los venenos de serpiente representan una rica fuente de compuestos bioactivos, que son producidos por las glándulas de veneno situados alrededor de la mandíbula de la serpiente. En esta revisión, nos centramos más en base a su potencial antimicrobiano dentro de SV y más necesidad de buscar nuevos prototipos de antibióticos. Varias enzimas [es decir, fosfolipasa A 2 (PLA 2) (estos son parte de PLA 2 2) L-amino ácido oxidasa y metaloproteinasa], así como los péptidos antimicrobianos (AMP), tales como cathelicidine y defensina, han sido aislados por varios grupos de SV. proteínas antimicrobianas / péptidos funcionan de diversas maneras que incluyen fosfolípidos hidrolizantes en la superficie bacteriana. La presencia de aminoácidos y motivos de estructura inusual en amperios confieren propiedades estructurales únicas que contribuyen a su modo de acción específico. La capacidad de estos amplificadores activos para actuar como efectores multifuncionales tales como moléculas de señalización y agentes antibacterianos los hace candidatos interesantes para los estudios estructurales y biológicas para aplicaciones profilácticas y terapéuticas. En esta revisión, nos centramos en la diversidad y la actividad antimicrobiana de diversas moléculas SV derivados potencialmente útiles como fármacos candidatos para la industria farmacéutica. Nuevos objetivos de compuestos antibacterianos La resistencia a los antibacterianos se sometió a un aumento notable a partir de mediados de los años 1980, en un momento en el cribado de productos naturales para antibióticos antibacterianos se había vuelto menos productiva. El advenimiento de la secuenciación del genoma de la bacteria, a partir de 1995 parecía proporcionar una respuesta al problema de la resistencia: encontrar nuevos productos génicos para apuntar con el fin de encontrar agentes antibacterianos que eran diferentes de las clases anteriores y es improbable que tengan resistencia cruzada con ellos. Este plan se basaba en la suposición de que la limitación al descubrimiento fue una falta de nuevos objetivos. A medida que la búsqueda de antibacterianos en los últimos veinte años se ha dirigido principalmente hacia la búsqueda de inhibidores de nuevos objetivos, y que la búsqueda ha sido en gran medida improductiva, parece probable que la suposición de que los objetivos son la limitación de velocidad es erróneo. En este capítulo se hablará de las características que definen los objetivos buenos, con un énfasis en el reconocimiento del potencial de desarrollo de resistencia rápida con los objetivos de un solo gen. Hasta que se demuestre firmeza que las combinaciones de agentes orientados individuales pueden prevenir o retardar el desarrollo de resistencia (como se ve con la tuberculosis, el VIH y el VHC) y una vía de reglamentación se establece para desarrollar este tipo de combinaciones, puede ser que vamos a tener que depender de los objetivos de éxito que ya han sido encontrados y explotados. Novel antimicrobianos y otros metabolitos bioactivos obtenidos a partir de Silent Gene Clusters Juan F. Martín y Paloma Liras Cientos de grupos de genes de metabolitos secundarios se han encontrado en la secuencia del genoma de los hongos filamentosos, las especies de Streptomyces y algunos actinomicetos raras (de 20 a 50 racimos por genoma). Sin embargo, el número de metabolitos secundarios que se encuentran en los caldos de cultivo de cada cepa es mucho menor que el número de grupos de genes en esa cepa particular. Muchos de los grupos de genes secuenciados no dicen nada o muy poco expresado, y hay un gran potencial sin explotar para el descubrimiento de nuevos antibióticos u otros productos bioactivos. estrategias clásicas para desencadenar la producción de metabolitos secundarios se basan en el uso de condiciones estresantes nutricionales tales como fosfato de hambre o limitación de amonio, y la adición de fosfato-precipitante o agentes de amonio que atrapan conduce a la formación de nuevos productos. la toxicidad de metales también desencadena la producción de nuevos metabolitos secundarios en algunas cepas de Streptomyces. Modificación de la rpsL (para la proteína ribosomal S12) o la rpoB (para la subunidad de ARN polimerasa) genes aumentar la expresión de grupos de genes metabolito secundario silenciosas o mal expresados ​​en varias especies de Streptomyces. Además de la biosíntesis de antibióticos “remodeling compounds” re-dirige el flujo metabólico para obtener nuevos antibióticos. estrategias modernas para despertar durmiendo grupos incluyen la modificación de los reguladores de todo el dominio que controlan las rutas relativas o incluso dispares. La alteración de las proteínas receptoras butirolactona o de una unión de oligopéptidos-proteína resulta también en el despertar de grupos de genes silenciosos en algunas cepas productoras. Co-cultivo de Streptomyces con otras bacterias u hongos, que implica el contacto entre las células, con frecuencia desencadena grupos de genes silenciosos. El potencial de estas estrategias para activar la expresión de grupos silenciosos en actinobacteria poco estudiadas distintos de Streptomyces. es muy alto. En los hongos, los reordenamientos de la estructura de la cromatina por mutaciones dirigidas de algunos genes o por el uso de “chromatin modifiers”, ha proporcionado varios compuestos nuevos en cada uno de los hongos ensayados. En particular, la eliminación o la sobreexpresión del gen Laea que influye en el reordenamiento de la cromatina, modifica la transcripción de algunos grupos de genes de baja expresión y despierta la expresión de algunos grupos silenciosos que proporcionan nuevos compuestos. La expresión del gen Laea se incrementa por el fúngica autoinductor 1,3-diaminopropano, lo que puede desencadenar algunos grupos silenciosos. Los ejemplos de nuevas moléculas sintetizadas por la enzima codificada por diferentes grupos de genes silenciosos o “near-silent” se proporcionan en este artículo. La mayoría de los nuevos productos observados por HPLC o por bioensayos que todavía no se caracteriza químicamente. La biosíntesis combinatoria para el descubrimiento de los antibióticos Sung Park y Ryeol Yeo Joon Yoon La prevalencia rápida y creciente de microorganismos patógenos resistentes a los antibióticos ha aumentado la necesidad para el desarrollo de nuevos antibióticos. Los productos naturales han sido tradicionalmente una fuente prolífica de agentes terapéuticos para enfermedades infecciosas y otras enfermedades. Sin embargo, como la búsqueda de nuevos antibióticos con propiedades deseadas a partir de productos naturales se ha vuelto cada vez más difícil, los investigadores se han vuelto hacia un enfoque genético conocido como biosíntesis combinatoria para generar nuevos compuestos bioactivos para el descubrimiento de los antibióticos. En este capítulo, vamos a revisar el pasado y los intentos y logros actuales para descubrir nuevos derivados antibióticos potencialmente a través de la biosíntesis combinatoria, y discutir su papel e importancia, así como sus retos, dando ideas sobre las tendencias futuras y posibilidades. Además, se describen varios enfoques, incluyendo la expresión heteróloga y en glycorandomization vitro, junto con la técnica de la biosíntesis combinatoria. Por otra parte, aunque nos centraremos en compuestos antibacterianos y sus derivados, se pueden mencionar varios otros compuestos relacionados para iluminar el concepto de la biosíntesis combinatoria. Lantibióticos y otros péptidos antibacterianos Margherita Sosio y Stefano Donadio