De acuerdo con una nueva investigación, una toxina producida por una bacteria que causa infecciones del tracto urinario está relacionada con la toxina que causa la tos ferina, aunque es diferente en formas clave. Los hallazgos, que se publicarán en la edición del 8 de septiembre de El diario de la química biológica , podría ayudar en el desarrollo de nuevas vacunas.
El ingrediente clave en la vacuna existente contra la tos ferina, o la tos ferina, es una forma inactiva de la toxina pertussis. La toxina pertussis activa funciona al ingresar los glóbulos blancos y modificar químicamente una categoría de proteínas G, que son moléculas de señalización esenciales.Las proteínas G ya no pueden unirse a sus receptores, lo que interrumpe la señalización esencial dentro de la célula, deshabilita localmente la respuesta inmune y permite que las bacterias proliferen. La toxina pertussis inactiva que se encuentra en la vacuna enseña al sistema inmunitario a evitar este silenciamiento.
Muchas bacterias producen proteínas similares a la toxina pertussis, pero se sabe relativamente poco sobre lo que hacen o cómo funcionan. Un equipo de investigación supervisado por Jamie Rossjohn en la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, estaba interesado en investigar la diversidad deNo estudié toxinas similares a la tos ferina y vimos lo que se podía aprender de ellas.
"[La toxina de la tos ferina] es realmente una molécula increíble, y ha sido muy esencial en la vacuna contra la tos ferina", dijo Dene Littler, el investigador que dirigió el trabajo. "Me entusiasmó mucho la idea de que podríaser otras formas de esta toxina en otras bacterias, tal vez en bacterias que causan infecciones crónicas a largo plazo donde es muy necesario que las bacterias apaguen el sistema inmunológico para poder vivir ".
Littler y sus colegas buscaron secuencias de ADN similares a las que codifican la toxina pertussis entre los genomas de bacterias publicados. Encontraron varias secuencias de toxinas similares a la tos ferina en los genomas del subconjunto de cepas de E. coli que puede vivir de manera benigna en el intestino pero causa síntomas si ingresan a la sangre o al tracto urinario. Esto fue una pista de que las toxinas similares a la tos ferina están muy extendidas entre los patógenos E. coli , pero no se sabía si el E. coli la toxina similar a la tos ferina, o EcPlt, funciona de la misma manera que la toxina pertussis.
"Estaba particularmente interesado en lo que sucedió una vez que las toxinas [producidas por E. coli ] estaban dentro de la célula ", dijo Littler. Muchos estudios de toxinas bacterianas examinan cómo las toxinas ingresan por primera vez a las células y el efecto en la célula, no precisamente cómo la toxina cambia y cambia en el ambiente intracelular.
El equipo realizó estudios bioquímicos sobre EcPlt de una cepa bacteriana que causa infecciones del tracto urinario. Produjeron el primer informe de la forma activa de EcPlt dentro de las células humanas, describiendo cómo el ambiente químico dentro de la célula causó que la proteína cambiara de forma y se activara.
También descubrieron que, aunque EcPlt modifica la misma proteína G e interrumpe la misma vía de señalización que la toxina pertussis, lo hace de una manera ligeramente diferente. La toxina tos ferina solo puede modificar un aminoácido específico en su G humanaobjetivo de proteína; si ese aminoácido cambia, la proteína G ya no se ve afectada por la toxina pertussis. EcPlt, por otro lado, modificó un aminoácido diferente pero interrumpió de manera similar la señalización de la proteína G.
"Quizás la forma en que lo hace la tos ferina [esta modificación] es simplemente más difícil de deshacer para las células humanas", dijo Littler, especulando sobre por qué la tos ferina causada por la toxina pertussis es una enfermedad más grave que las infecciones del tracto urinario causadas por la producción de EcPltbacterias
Littler tiene la esperanza de que comprender la diversidad natural de las toxinas similares a la tos ferina podría ayudar a mejorar las vacunas existentes y crear otras nuevas.
"Nuestras estructuras de toxinas ayudan a identificar cómo funcionan las toxinas similares a la tos ferina y ayudan a definir formas de producir versiones inactivas", dijo Littler. "El componente de toxina pertussis de la vacuna DTaP es altamente exitoso. Las vacunas dirigidas contra otras proteínas similares a la tos ferina podrían serigualmente eficaz en la prevención de enfermedades "
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Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Bioquímica y Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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