Los científicos del Instituto Francis Crick han descubierto un mecanismo natural por el cual nuestras células matan a la bacteria responsable de la tuberculosis TB, que podría ayudar en la batalla contra las bacterias resistentes a los antibióticos.
Los hallazgos, publicados en Anfitrión celular y microbio , podría permitir a los científicos desarrollar tratamientos para la TB, uno de los mayores desafíos de salud del mundo, sin el uso de antibióticos, lo que significa que incluso las cepas resistentes a los antibióticos podrían eliminarse. La investigación se realizó en colaboración con científicos de la Universidadde Oslo, el Instituto Max Planck de Biología de Infecciones en Alemania y el Instituto Radboud de Ciencias de la Vida Molecular en los Países Bajos.
"Estamos tratando de comprender mejor cómo nuestras células matan las bacterias con la idea de estimular las defensas naturales de las personas junto con las terapias convencionales para superar la tuberculosis", dice Maximiliano Gutiérrez, líder de grupo del Instituto Francis Crick, quien dirigió el estudio.
Las células inmunes llamadas macrófagos reconocen y engullen Mycobacterium tuberculosis - la bacteria responsable de la TB - asegurándola dentro de compartimentos internos ajustados conocidos como fagosomas.
Pero antes de que las enzimas y los productos tóxicos puedan ingresar al fagosoma para matar la bacteria M. tuberculosis a menudo se escapa al perforar agujeros en la membrana del fagosoma y filtrarse hacia la célula. Al hacerlo, M. tuberculosis mata la célula y luego se alimenta de sus nutrientes.
Al obtener imágenes de la infección de las células con la bacteria de la tuberculosis en tiempo real, el equipo descubrió un mecanismo innato que previene M. tuberculosis de fagosomas dañinos: los fagosomas se agrandan para que la bacteria no pueda alcanzar y perforar fácilmente los agujeros en la membrana. Esto le da a la célula tiempo suficiente para que entren las armas que matan las bacterias antes de que la bacteria tenga la oportunidad de escapar.
"Sabemos desde hace un tiempo que existen fagosomas estrechos y espaciosos, pero recién ahora está claro por qué hay dos tipos", dice Laura Schnettger, primera autora del artículo y ex estudiante de doctorado en el laboratorio de Maximiliano en Crick.
Al marcar diferentes componentes en el macrófago con marcadores fluorescentes, el equipo pudo ver la ampliación de M. tuberculosis -conteniendo fagosomas en tiempo real bajo el microscopio. Observaron que M. tuberculosis no logró escapar de estos sacos de membrana agrandados y que los componentes antibacterianos se administraron de manera más eficiente.
El equipo descubrió que cuando los macrófagos se ponen a trabajar envolventes M. tuberculosis , una proteína conocida como Rab20 entrega material de membrana adicional a M. tuberculosis que contiene fagosomas para agrandarlos.
"Si piensas en una célula como una ciudad con muchos tipos diferentes de transporte, entonces las proteínas Rab son los reguladores maestros del transporte público. Indican a los componentes de una célula a dónde ir", explica Maximiliano. "Rab20 dirige más membrana haciael fagosoma, agrandándolo y evitando que las bacterias salgan. "
El equipo también analizó el material típico de la tos de pacientes humanos con TB activa. Descubrieron que estos pacientes tenían más Rab20 en su cuerpo que las personas sin TB, lo que respalda la idea de que Rab20 es importante para combatir la infección por TB.
"Una proporción muy alta de personas que probablemente estén expuestas a M. tuberculosis , son capaces de eliminar la infección sin desarrollar TB en toda regla ", dice Maximiliano." Es posible que el mecanismo natural del cuerpo para agrandar los fagosomas juegue un papel en esto ".
"La captura y fuga de M. tuberculosis en celdas es un proceso muy dinámico, por lo que la única forma de comprender lo que está sucediendo es obtener imágenes de las celdas en tiempo real con una resolución muy alta. Somos uno de los pocos laboratorios en el mundo que puede realizar presentaciones en vivoimágenes de células con resolución subcelular con la infraestructura de seguridad necesaria para trabajar con una bacteria potencialmente mortal ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Francis Crick . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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