Descubren un mecanismo de las bacterias para provocar infecciones

Descubren un mecanismo de las bacterias para provocar infecciones

Un equipo de investigadores liderado por la Universidad CEU Cardenal Herrera y el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (CITA-IVIA) ha descubierto un sorprendente mecanismo que emplean las bacterias para transferir, de unas a otras, los genes virulentos que provocan infecciones. La investigación, que se publica hoy en la revista Nature, pone al descubierto una adaptación evolutiva sin precedentes y podría abrir nuevas vías para el tratamiento de las infecciones bacterianas.

Un equipo de investigadores de la Universidad CEU Cardenal Herrera y del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), junto con investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), el Instituto de Agrobiotecnología del CSIC, la Universidad Pública de Navarra (UPNA), la Virginia Commonwealth University (EE UU) y el New York University Medical Center (EE UU), ha estudiado los mecanismos que provocan la virulencia de las bacterias del tipo estafilococo y causan el Síndrome de Shock Tóxico, una infección poco frecuente, pero mortal en el 50% de los casos.

La investigación, que se publica hoy en Nature, ha sido dirigida por el profesor del Departamento de Química, Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad CEU-Cardenal Herrera e investigador del Centro de Investigación y Tecnología Animal del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (CITA-IVIA), José Rafael Penadés, y por los investigadores del CITA-IVIA Maria Ángeles Tormo Más e Ignacio Mir Sanchis.

Los investigadores lo explican así: "Los llamados genes 'patogénicos', que dotan a las bacterias de la capacidad de provocar enfermedades, determinan que una bacteria produzca determinados tipos de toxinas y cause (o no) una enfermedad en la persona afectada. Estos genes “virulentos” pueden pasar de unas bacterias a otras si los segmentos del genoma que los contienen, las denominadas islas de patogenicidad, son transferidos entre las diferentes bacterias".

Islas de patogenicidad

El equipo observó cómo las islas de patogenicidad ("fracciones del ADN genómico de un microorganismo patógeno que le faculta como virulento) han desarrollado una adaptación evolutiva sin precedentes para lograr transferir los genes patogénicos a otras bacterias inocuas, convirtiéndolas en virulentas.

"En condiciones normales, las islas de patogenicidad producen una proteína denominada Stl, que se une al ADN del segmento con los genes virulentos y reprime la transferencia de la isla de patogenicidad. Pero de vez en cuando las bacterias se infectan por un virus, que empaqueta y transfiere los genes virulentos a otras bacterias", señalan los expertos.

Los científicos han descubierto precisamente cómo las islas son capaces de detectar la presencia del virus, eliminar la represión producida por la proteína Stl, y comenzar su ciclo de replicación y empaquetamiento, "lo que permitirá su transferencia a otras bacterias no virulentas, convirtiéndolas en virulentas".

“Cada tipo de isla de patogenicidad estudiada ha encontrado la proteína adecuada, diferente en cada caso, para poderse liberar y poder transferir el ADN virulento a otras bacterias. Se trata de un mecanismo evolutivo sorprendentemente complejo que no nos esperábamos”, afirma José Rafael Penadés, coordinador del estudio.

El nuevo mecanismo descubierto es de gran importancia para el desarrollo de nuevas terapias contra las enfermedades causadas por toxinas de origen bacteriano, ya que las islas de patogenicidad estudiadas son prototipos de una nueva familia recién descubierta de segmentos de ADN virulentos, que pueden además transferirse a otras especies de bacterias, como Listeria monocytogenes, causante de un gran número de intoxicaciones.

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Referencia bibliográfica:

DOI: 10.1038/nature09065