Staphylococcus aureus causa diferentes tipos de infecciones en humanos, algunas de las cuales son letales. Una de sus armas más poderosas es la toxina α, que destruye las células del huésped formando poros en sus membranas. Investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE,Suiza, ha identificado el mecanismo que permite que estos poros sean particularmente dañinos, al estar anclados a los sitios de contacto entre las células. El estudio, publicado en la revista Informes de celda , descubre cómo se ensamblan las diferentes proteínas de las células humanas en un complejo en el que se atracan los poros, y luego se "bloquean" molecularmente para estabilizarlos. Los biólogos también demuestran que bloquear el ensamblaje del complejo eliminando uno u otro de sus elementospermite que los poros se eliminen de la membrana y las células para sobrevivir. Identificar los mecanismos celulares del huésped que contribuyen a la virulencia de las toxinas es esencial para desarrollar enfoques terapéuticos contra las bacterias resistentes a los antibióticos.
Las células epiteliales que recubren las membranas mucosas y la piel son las primeras y principales barreras que Staphylococcus aureus debe cruzarse para invadir el organismo. El arsenal de ataque de este patógeno incluye un arma muy eficaz, la toxina α, que se ensambla en poros que perforan las membranas de las células huésped. Cuando las membranas se vuelven permeables, el ADN se descompone ylas células eventualmente entran en un proceso de autodestrucción.
las uniones adherentes contribuyen a la virulencia bacteriana
Las membranas de nuestras células epiteliales están equipadas con uniones adherentes, que contribuyen a mantener la integridad de nuestros tejidos. Estas uniones están compuestas de varias proteínas que permiten que las células adyacentes se adhieran entre sí y que estén conectadas internamente y estabilizadaspor el citoesqueleto. "Hace tres años, descubrimos que varios componentes de las uniones adherentes desempeñan un papel en la virulencia de la toxina α, pero no entendimos los mecanismos subyacentes en el trabajo", explica Sandra Citi, profesora delDepartamento de Biología Celular de la Facultad de Ciencias de la UNIGE.
Qué sucede cuando Staphylococcus aureus ¿secreta toxina α en grandes cantidades cerca de las células epiteliales? En colaboración con investigadores de la Universidad de Stanford e Inserm, los biólogos de UNIGE han reunido las piezas del rompecabezas y descubierto el mecanismo ". Ya sabíamos que la toxina se une auna proteína de membrana celular llamada ADAM10, que hace que se formen poros y se agrupen en el mismo lugar ", dice Jimit Shah, investigador del grupo de Ginebra y primer autor del estudio.
Un Lego molecular atraca y bloquea los poros de la toxina
Los científicos han descubierto la existencia de un complejo formado por cuatro proteínas diferentes del huésped, cuyo ensamblaje permite que ADAM10 se acople a las uniones adherentes y se estabilice mediante un bloqueo molecular. Las bacterias desvían un mecanismo presente en las membranas decélulas epiteliales y úselas para destruirlas y colonizar los tejidos subyacentes.
¿Hay alguna manera de contrarrestar el efecto del arma bacteriana? "Hemos demostrado que cada uno de los cuatro componentes del complejo es crucial para que funcione todo el mecanismo. Inhibir la formación adecuada del complejo de hecho dificulta el ensamblaje apropiado de"Los poros de la toxina en las uniones adherentes", agrega Jimit Shah. Los poros formados por la toxina α fuera de la unión se eliminan fácilmente de la superficie celular, lo que resulta en la recuperación de la célula dañada y asegura su supervivencia.
Muchas cepas de Staphylococcus aureus se han vuelto resistentes a los antibióticos, y algunos incluso son inmunes a todos los tratamientos existentes. "Un nuevo enfoque terapéutico potencial podría estar dirigido al complejo que descubrimos. El desarrollo de una molécula clínica capaz de inhibir las interacciones dentro del complejo probablemente sería un obstáculoa la propagación de cepas resistentes a múltiples fármacos ", concluye Sandra Citi.
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Materiales proporcionados por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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