Científicos del Imperial College de Londres descubrieron una toxina bacteriana que permite que una cepa infecciosa de bacterias derrote a sus competidores.
El hallazgo proporciona una mejor comprensión de los mecanismos detrás de la guerra bacteriana, que es el primer paso para el diseño de tratamientos mejorados para enfermedades microbianas.
Las bacterias son algunos de los organismos más abundantes en la Tierra y se dedican a una lucha incesante por los recursos alimenticios limitados que tienen a su disposición. Para defenderse y eliminar rivales y depredadores, han desarrollado múltiples armas químicas.
Los sistemas de secreción bacteriana, que se pueden cargar con toxinas tipo bala, son un tipo de arma que las bacterias usan para eliminar a sus competidores. En un nuevo estudio, publicado hoy en Actas de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores de Imperial han descubierto una nueva toxina tipo bala producida por Pseudomonas aeruginosa , una bacteria responsable de enfermedades humanas como la neumonía y la fibrosis quística, así como muchas infecciones adquiridas en el hospital.
El estudio, dirigido por el profesor Alain Filloux del Departamento de Ciencias de la Vida, investigó un grupo poco estudiado de genes bacterianos que codifican proteínas vinculadas a la P. aeruginosa Sistema de secreción tipo 6 T6SS. T6SS es una pistola molecular responsable del suministro de múltiples toxinas que matan o suprimen el crecimiento de bacterias rivales.
Muestras de P. aeruginosa a partir de infecciones específicas a menudo están dominadas por una sola cepa de P. aeruginosa , y los investigadores sugieren que esta toxina recién descubierta puede ayudar a explicar por qué es posible tal dominio.
El profesor Filloux dijo: "Hay mucho más que aprender sobre el papel exacto de T6SS en la configuración de la composición de las comunidades bacterianas en P. aeruginosa infecciones, que eventualmente nos permitirían usar nuestra comprensión fundamental de este sistema para abordar problemas relacionados con la salud "
Entre los genes relacionados con T6SS estudiados en P. aeruginosa se descubrió que uno codifica una proteína con la capacidad de degradar ácidos nucleicos, como el ADN. Esta proteína, que los investigadores llamaron Tse7, actúa como una bala tóxica, que se puede enviar a través de T6SS a una célula competidora.
Se ajusta perfectamente en la punta de la pistola T6SS, lo que hace que su entrega sea muy eficiente. Cuando Tse7 se introdujo en diferentes bacterias, pudo degradar su ADN y finalmente detener su crecimiento, mostrando su actividad tóxica.
En el mundo microbiano hay una gran cantidad de toxinas diferentes con una variedad de funciones, desde las que degradan el ADN, como Tse7, hasta las que causan la descomposición celular, al alterar la membrana bacteriana esencial de sus víctimas.
Sin embargo, cada bacteria que produce una toxina también necesita protegerse de alguna manera para que no sea destruida por su propia arma. Es por eso que, junto con la toxina, también se produce una proteína inmunitaria, una antitoxina, que produce la toxinaproductoras de bacterias inmunes a sus propias armas. El estudio actual ha encontrado que P. aeruginosa posee una proteína de inmunidad Tse7, llamada Tsi7, que cuando se introduce en las células víctimas, las protege de la toxicidad de Tse7.
También se demostró que la proteína de inmunidad Tsi7 es muy específica para la cepa que la produce; es decir, diferente P. aeruginosa se descubrió que las cepas poseen versiones únicas de Tsi7, que solo protegen contra la toxina que se origina en la misma cepa. Esta especificidad de cepa del par toxina-inmunidad podría explicar por qué las muestras de P. aeruginosa las infecciones de pacientes con fibrosis quística tienden a estar dominadas por una sola cepa de Pseudomonas.
Panayiota Pissaridou, un candidato a doctorado en Imperial y uno de los dos autores principales en el presente estudio, dijo: "Hay muchas toxinas en P. aeruginosa , que aún no se han estudiado ". El Dr. Luke Allsopp, también autor principal de este estudio, agregó:" Es importante investigar más sobre el T6SS y cómo permite que las bacterias se adapten a diferentes entornos es importante para comprender los mecanismos que rigen la clínicainfecciones "
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Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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