Un estudio liderado por el centro vasco de investigación en biociencias CIC bioGUNE ha descubierto que la bacteria de la legionela (Legionella pneumophila) libera una proteína, llamada VipD, que afecta al aparato digestivo de las células humanas impidiendo que estas la destruyan.

Concretamente, la proteína inhibe la maduración del endosoma, un orgánulo que hace las veces de ‘estómago’ celular. “La proteína VipD se activa al entrar en contacto con la proteína Rab5 humana, que se encuentra en la membrana del endosoma, y entonces boicotea su desarrollo“, explica Aitor Hierro, investigador de CIC bioGUNE.

Esta proteína podría servir como diana de futuros fármacos que impidan a la bacteria llevar a cabo la infección ya que se podrían desarrollar nuevos medicamentos que actúen contra esa proteína, facilitando que las células digirieran a la bacteria.

En este estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS) ( doi: 10.1073/pnas.1405391111), se ha determinado también la estructura molecular de la proteína VipD mediante cristalografía de rayos X. Además, se ha demostrado que se puede bloquear la unión entre ambas moléculas, lo cual impide la activación de la proteína VipD.

Hace un año, el mismo grupo de trabajo publicó un estudio en la revista PLOS Pathogens en el que describían la estrategia que sigue esta bacteria para camuflarse en el interior de las células humanas y pasar así desapercibida.

Sobre la legionelosis

La legionelosis fue bautizada así en 1976, cuando se describió un brote de neumonía entre los participantes de una convención de la Legión Americana en Filadelfia (EE UU).

Esta patología es provocada por la bacteria Legionella pneumophila, que vive en las aguas estancadas y se transmite a través del aire. Los focos de infección más habituales son los sistemas de aguas o las torres de refrigeración de grandes edificios como hoteles, hospitales o balnearios.

La infección por este patógeno puede provocar dos enfermedades de pronóstico muy desigual. La más conocida es la enfermedad del legionario, que puede implicar neumonía y conlleva una elevada mortalidad si no se emplea un tratamiento adecuado. La otra dolencia que produce es la fiebre de Pontiac, una enfermedad mucho menos grave que cursa con episodios de fiebre alta, que dura poco tiempo y se suele curar por sí sola.
septiembre 23/2014 (SNIC)

María Lucas, Andrew H. Gaspar, Chiara Pallara, Adriana Lucely Rojas, Juan Fernández-Recio, Aitor Hierro. Structural basis for the recruitment and activation of the Legionella phospholipase VipD by the host GTPase Rab5. PNAS, vol. 111 no. 34 .Ago 26, 2014

Conocer la manera en que las bacterias infectan a las células es crucial para prevenir un sinnúmero de enfermedades. Un grupo de científicos de la Universidad de Bristol ha planteado un nuevo enfoque para el estudio de las moléculas en su entorno natural, abriendo la puerta a la comprensión sobre cómo las bacterias infectan a las personas. El trabajo, basado en la utilización de un microscopio atómico, proporciona un nivel de detalle sin precedentes de lo que ocurre cuando una bacteria se acerca a una célula.

Leo Brady, profesor de Bioquímica, y Mumtaz Virji, profesor de microbiología molecular, estudiaron la bacteria \»Moraxella catarrhalis\» común, que causa infecciones del oído medio en niños pequeños, y es una causa importante de morbilidad en pacientes con enfermedades del corazón.

Brady y Virji se asociaron con el doctor Massimo Antognozzi, de la Escuela Universitaria de Física, cuyo grupo ha estado desarrollando una nueva forma de microscopio atómico llamado microscopio de fuerza molecular lateral (LMFM, por sus siglas en inglés), para estudiar una de las proteínas clave en el proceso, la UspA1.

Juntos mejoraron el diseño del microscopio LMFM para optimizar su capacidad a la hora de medir fenómenos biológicos en la superficie de la célula de la \»Moraxella\». Este desarrollo ha permitido relacionar aspectos de la UspA1 obtenidos por cristalografía de rayos X con los cambios que se producen en la célula bacteriana mientras infecta a las células humanas.
Agosto 30/2011 (JANO)

Este estudio fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (2011); (doi: 10.1073/pnas.1106341108)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu tienen acceso al artículo a texto completo a través de Hinari.

R. Leo Bradya, Mumtaz Virjib, Christopher Agnewa, Elena Borodinab, Nathan R. Zaccaia.Correlation of in situ mechanosensitive responses of the Moraxella catarrhalis adhesin UspA1 with fibronectin and receptor CEACAM1 binding.Publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Agosto 29/2011

Este hallazgo ha sido posible gracias a la utilización de la técnica cristalografía de rayos X que ha contribuido a determinar la estructura tridimensional de dicha proteína, presente en los microorganismos patógenos, pero no en los seres humanos.

Estos resultados ayudarán a diseñar fármacos que ayuden a inhibir la acción de esta proteína y por tanto el crecimiento de agentes infecciosos en el ser humano, según informa la Universidad de Zaragoza en un comunicado.

La trascendencia de esta investigación radica, además, en que es el primero sobre resolución de estructuras de proteínas en Aragón, gracias a las infraestructuras con las que cuenta el Instituto Universitario de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza.

La investigación “Bases estructurales de la biosíntesis de cofactores flavínicos en procariotas y de la interacción y transferencia electrónica fotosintética” forma parte de la tesis doctoral de la doctora Beatriz Herguedas, bajo la dirección de Milagros Medina Trullenque y Marta Martínez Júlvez, profesoras del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y del BIFI.

La enzima FAD sintetasa transforma la vitamina B2 en compuestos críticos para la proliferación y mantenimiento de la vida de todo tipo de bacterias, incluyendo organismos patógenos. Al conocer bien la estructura de esta proteína, que es distinta a la de los mamíferos, se puede inhibir su función, evitando su crecimiento y bloqueando la infección.

Por otro lado, la utilización de estás técnicas ayudará también a comprender a nivel molecular el origen de enfermedades genéticas causadas por defectos en la estructura de la proteína. A partir de ahí, se puede diseñar fármacos para rescatar las funciones de proteínas con deficiencias estructurales.

En la Universidad de Zaragoza varios grupos estudian la relación entre la estructura y la función de diversas proteínas con objeto de rediseñar actividades enzimáticas e identificar fármacos contra diversas enfermedades. Hasta la fecha, estos investigadores habían suplido la falta de infraestructuras para la resolución de estructuras de proteínas mediante colaboraciones externas.

Entre ellas destaca la colaboración establecida con el Instituto de Química-Física Rocasolano del CSIC en Madrid, con el que se viene colaborando desde hace más de 15 años, y que ha dado lugar a la publicación de más de 20 estructuras y a la creación en la Universidad de Zaragoza de la Unidad Asociada Estabilidad, plegamiento y estructura de proteínas.
mayo 9/2011 (JANO)