Un nuevo estudio ha demostrado que un mecanismo de defensa bacteriano natural contra virus invasores puede utilizarse como arma para combatir la infección bacteriana. El hallazgo abre la puerta a nuevas terapias antibacterianas, particularmente importantes ante la creciente resistencia a los antibióticos.
Cuando ciertas bacterias son infectadas por un virus, inician un mecanismo de autodestrucción llamado sistema de señalización antifago basado en oligonucleótidos cíclicos (afortunadamente abreviado como CBASS) para prevenir la propagación de ese virus a otras células bacterianas de la población. Investigadores de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai han examinado más de cerca este mecanismo natural de eliminación de bacterias para ver cómo funciona y si podría aprovecharse para controlar las infecciones bacterianas.
«Queríamos ver cómo se activa el sistema CBASS de autodestrucción bacteriana y si se puede aprovechar para limitar las infecciones bacterianas», dijo Aneel Aggarwal, coautor correspondiente del estudio. “Este es un nuevo enfoque para abordar las infecciones bacterianas, una preocupación importante en hospitales y otros entornos. Es esencial encontrar nuevas herramientas para combatir la resistencia a los antibióticos. En la guerra contra las superbacterias, necesitamos innovar constantemente y ampliar nuestro conjunto de herramientas para adelantarnos a la evolución de la resistencia a los medicamentos”.
Los investigadores observaron particularmente la proteína 5 asociada a CBASS (Cap5) en Pseudomonas bacterias. Cap5 se activa mediante nucleótidos cíclicos, pequeñas moléculas de señalización o ‘segundos mensajeros’ que se sintetizan cuando se detecta una infección viral y se unen a una proteína efectora para degradar el ADN de la bacteria, provocando su muerte. Pudieron obtener estructuras de alta resolución de Cap5 de Pseudomonas en un complejo con nucleótidos cíclicos, descubriendo la clave para su activación.
«En nuestro estudio, comenzamos identificando cuál de los muchos nucleótidos cíclicos podría activar el efector Cap5 del sistema CBASS», dijo Olga Rechkoblit, la otra autora correspondiente. “Una vez que nos dimos cuenta de eso, observamos de cerca la estructura de Cap5 cuando está unido a estas pequeñas moléculas de señalización. Luego… demostramos que al agregar estas moléculas especiales al entorno de la bacteria, estas moléculas podrían usarse potencialmente para eliminar las bacterias».
Los investigadores dicen que su estudio proporciona evidencia en principio de que la actividad autodestructiva de las proteínas efectoras CBASS como Cap5 puede aprovecharse para limitar la infección bacteriana, lo que puede conducir a nuevas terapias antibacterianas. Investigaciones futuras explorarán cómo se aplican sus hallazgos a otros tipos de bacterias y si su método puede usarse para controlar infecciones bacterianas dañinas.
El estudio fue publicado en la revista Naturaleza Biología estructural y molecular.
Fuente: Monte Sinai