cuando Chlamydia trachomatis , la bacteria que causa una de las infecciones de transmisión sexual más comunes en todo el mundo, infecta una célula humana, secuestra partes del huésped para construir capas protectoras a su alrededor.
Dentro de esta fortaleza improvisada, el insecto crece y se reproduce, finalmente estalla en busca de un nuevo objetivo y mata a la célula huésped. Si bien los científicos han sabido durante años que la Clamidia se protege de esta manera, hasta ahora no tenían la mecánica.
Investigadores de la Universidad de Duke y el Laboratorio de Biología Molecular del MRC en Cambridge, Reino Unido, han demostrado que una proteína de Chlamydia, conocida como ChlaDUB1, es capaz de manipular células humanas de dos maneras diferentes, al menos una de las cuales parece ser esencial paraprosperando dentro de su host.
Los hallazgos que aparecieron esta semana en Microbiología de la naturaleza podría allanar el camino para tratar la clamidia con menos antibióticos.
Los biólogos estructurales dirigidos por David Komander del Laboratorio MRC de expertos en biología molecular y clamidia de la Universidad de Duke colaboraron en el estudio. Inicialmente, Komander y su compañero postdoctoral Jonathan Pruneda, ahora profesor asistente en la Universidad de Salud y Ciencia de Oregon, se pusieron en contacto con el profesor de Duke RaphaelValdivia, Vicedecano de Ciencias Básicas, para discutir la proteína ChlaDUB1, en la que el equipo de Valdivia había trabajado antes.
ChlaDUB1 es una de una clase de proteínas generadas por Chlamydia para alterar la función de la célula huésped. Komander, Pruneda y sus colegas descubrieron que la proteína es una enzima, una deubiquitinasa, que elimina la ubiquitina, una pequeña proteína que las células humanas se unen a otras proteínaspara activarlos o para indicar que esas proteínas deben romperse. Las células humanas usan ubiquitina para enviar señales, muchas de las cuales son importantes para las respuestas inflamatorias a los patógenos como la clamidia.
El grupo de Komander determinó a través de un estudio posterior de la forma de la enzima ChlaDUB1 que también puede modificar proteínas con acetilación para interrumpir las alarmas que las células humanas generan para combatir infecciones.
"En lugar de producir dos proteínas, una que tiene la actividad de la deubiquitinasa y otra que tiene actividad de acetilación, la combinaron en la misma proteína", dijo el coautor Robert Bastidas, profesor asistente de investigación que forma parte del grupo de Valdiviaen Duke
Bastidas explicó que la clamidia es diferente a otras bacterias en el sentido de que no puede sobrevivir por sí sola fuera de una célula humana. Dijo que es probable que el insecto haya eliminado grandes partes de su genoma para sobrevivir mejor dentro de las células huéspedÉl plantea la hipótesis de que la bacteria ahorra espacio con esta proteína mezclada, la única proteína de Chlamydia que se ha encontrado que tiene estas dos funciones.
Aunque estaba claro que ChlaDUB1 era capaz de ambas funciones, Bastidas y sus colegas de Duke querían saber qué estaba haciendo la enzima dentro de su huésped durante la infección por clamidia. Los investigadores infectaron células humanas con clamidia de tipo salvaje, así como con cepas mutantesalbergar copias defectuosas de ChlaDUB1.
Una vez que Chlamydia ha construido su fortaleza dentro de la célula huésped, rompe el aparato de Golgi de la célula huésped y maniobra las piezas a su alrededor. El aparato de Golgi es un compartimento celular que generalmente permanece cerca del núcleo de la célula y modifica las proteínas mediante la adición deazúcares que sirven como etiquetas de equipaje que indican si las proteínas deben ir a la membrana plasmática o a algún otro compartimento celular. No está claro por qué la bacteria se rodea de pedazos de Golgi, tal vez para usar los azúcares y grasas para su propio crecimiento, peroes la única bacteria que se sabe que lo hace.
En los ensayos de infección de los científicos, la Chlamydia de tipo salvaje cortó el Golgi como de costumbre. Pero cuando se infectó con un insecto que portaba una enzima mutante, el Golgi de las células humanas permaneció intacto, lo que sugiere que la actividad de ChlaDUB1 es necesaria para este aspecto de la infección por Chlamydia.
Bastidas también plantea la hipótesis de que la capacidad de ChlaDUB1 de eliminar la ubiquitina de las proteínas del huésped protege a la clamidia de la respuesta inflamatoria del huésped.
A continuación, los investigadores quieren encontrar un medicamento que interrumpa específicamente la función de ChlaDUB1, disminuyendo así la capacidad de las bacterias para combatir el ataque del sistema inmunitario del huésped. "Si desarrollamos estos inhibidores y son lo suficientemente específicos, entoncesno tendrá que usar antibióticos "o al menos usar menos, dijo Bastidas.
En un mundo donde el uso de antibióticos puede provocar resistencia a los antibióticos o la interrupción del delicado microbioma de la vagina y el tracto urinario, donde Chlamydia prefiere residir, Bastidas dice que una terapia más personalizada podría ser una mejor herramienta para combatir la infección.
Esta investigación fue apoyada por la subvención de infraestructura FP7 de la UE BIOSTRUCT-X 283570, el Consejo de Investigación Médica del Reino Unido U105192732, el Consejo Europeo de Investigación 724804, el Instituto Lister de Medicina Preventiva, una beca EMBO a largo plazo,los Institutos Nacionales de Salud R01AI100759, el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas STI CRC U19 AI084044, y North West Cancer Research.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :