Descubierto un proceso de adaptación clave para la supervivencia de Mycoplasma genitalium en el tracto urogenital
08/01/2020
Los metales (hierro, zinc, níquel, cobalto, etc.) participan en numerosas reacciones enzimáticas y son nutrientes esenciales para la vida de las bacterias. En el interior de nuestro organismo, la disponibilidad de estos metales es escasa, porque se encuentran unidos a proteínas que los preservan y transportan hasta las células o tejidos en los que serán utilizados.
Durante el proceso de infección, las bacterias compiten con el organismo para obtener los metales. Su respuesta a la ausencia de metales es muy virulenta y activan estrategias dirigidas a liberar y “secuestrar” estos elementos. La captación la llevan a cabo mediante la producción de toxinas, de proteínas que unen los metales con mucha afinidad y de transportadores que se encargan de introducir estos metales en el interior de la bacteria. En conjunto, se trata de mecanismos de virulencia bacterianos muy sofisticados, dirigidos a garantizar el apoyo necesario de nutrientes esenciales para su supervivencia.
Un equipo de investigación liderado por el Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB) ha descubierto los sistemas de regulación y captación de metales de Mycoplasma genitalium (Mge). Este patógeno emergente de transmisión sexual es responsable de varias enfermedades genitourinarias y se está convirtiendo en una superbacteria por su resistencia a los antibióticos que se usan para combatirlo. Los investigadores han identificado la proteína que regula la captación de metales, Fur (Ferric Uptake Regulator), así como otras proteínas responsables de transportarlos al interior del microorganismo.
“Mediante métodos de transcriptómica y proteómica hemos podido determinar los cambios en la expresión génica en Mge en presencia y ausencia de metales”, señala Carlos Martínez, primer autor del trabajo. “Además, hemos podido identificar los metales que la bacteria necesita para multiplicarse gracias a un análisis de espectrometría de masas desarrollado en el Servicio de Química Analítica de la UAB”, explica Sergi Torres, coautor del estudio.
“Los sistemas de regulación y transporte de metales identificados en Mge representan dianas terapéuticas muy atractivas. Este estudio nos permitirá desarrollar estrategias para bloquear la captación de metales mediante inhibidores o inmunoterapia”, explica Òscar Quijada, investigador del IBB-UAB y coordinador del trabajo.
De hecho, los investigadores ya están trabajando con este objetivo, en colaboración con el Departamento de Biofísica de la UAB y de los Servicios de Microbiología del Hospital Parc Taulí y Vall de Hebrón.
La investigación se ha publicado en la revista Emerging Microbes and Infections. Han participado investigadores del IBB, del Departamento de Biofísica de la UAB y de Instituto de Oncología del Hospital Universitario Vall de Hebrón.
Imagen: https://photos.app.goo.gl/HFkrrgWHVrFqxBjFA
Comportamiento de las bacterias dentro del organismo huésped en condiciones en que los metales en el interior de las bacterias son abundantes (izquierda) o escasos (derecha). En el segundo caso, ponen en marcha mecanismos de virulencia (expresión de proteínas de transporte, toxinas, etc.) para aumentar la disponibilidad de estos nutrientes, por ejemplo, rompiendo los eritrocitos y liberando los metales que hay en su interior. Ilustración realizada con BioRender.
Artículo: Martinez-Torro et al. Transcriptional Response to Metal Starvation in the Emerging Pathogen Mycoplasma genitalium Is Mediated by Fur-Dependent and –Independent Regulatory Pathways. Emerging Microbes & Infections. https://doi.org/10.1080/22221751.2019.1700762