La infección y las enfermedades de la Legionella

Biología. Esta bacteria tiene una nueva forma para secuestrar las células y desarrollar el mecanismo general de la infección y el señalamiento celular en distintos organismos, incluyendo los humanos

Ah, la infección, tan mala palabra. La encontramos al doblar cualquier esquina y sus bacterias pueden convertir algo simple en un episodio fatal. Más aún, hemos observado que estos organismos evolucionan rápidamente, transformándose y ayudándose con mejores mecanismos para contrarrestar nuestras defensas e infectarnos. En este episodio nos centramos en las enfermedades ‘legionarias’, esas que son causadas por la infección de una bacteria conocida como Legionella pneumophila, como la neumonía.

Ahora, biólogos en la Universidad de Purdue han identificado una nueva forma que tiene esta bacteria para secuestrar las células y andan muy emocionados ya que los resultados pueden salvar muchas vidas y “no sólo eso sino que nos muestra el mecanismo general de la infección y el señalamiento celular en distintos organismos, incluyendo los humanos”, expresa Zhao-Qing Luo, profesor de ciencias biológicas en dicha universidad y uno de los autores del experimento.

Pero veamos lo que tiene que hacer este organismo para enfermarnos bien. La primera lucha es entre las proteínas y las células, cientos de las primeras tienen que entrar en la segunda y desequilibrarla, hacer que el ambiente sea lo suficientemente caótico para la célula pero que permita la vida de la bacteria. Lo que ocurre es que unas proteínas bacterianas arriban y comienzan a enviar señales hormonales distintas que inician una cascada de modificaciones en el cuerpo. Pues bien, al final de toda esa actividad un gen se activa y cambia la conducta celular. ¿Impresionante, no?

“Los patógenos son exitosos porque conocen cómo enviamos la información en nuestras células y cuando llegan lo que hacen es amplificar y bloquear algunas de esas señales para evitar que el sistema inmunológico se entere y mantener a la célula calmada, incapaz de defenderse”, explica Luo. “A pesar del enorme conocimiento que tenemos sobre esto, no sabemos bien cómo las proteínas que traen las bacterias producen estos resultados, cómo funcionan. Pero ahora hemos conseguido apuntar a una enzima y ver cómo manipulaba y arruinaba un camino de señalamiento específico para así crear un mejor ambiente bacteriano”.

Los investigadores consiguieron identificar la enzima bacteriana, llamada SidD, en un camino que fue recientemente encontrado y que es conocido por estar involucrado en un proceso de modificación proteínica conocida como AMPylation. Para dar todas esas órdenes equivocadas y amplificadas hay que andar por ese camino y casi todos los organismos lo poseen, nos aseguran.

El camino de la AMPylation

En otras palabras, se tenía el camino de la AMPylation y se sabía que era controlado por varias enzimas pero no se conocía si era reversible lo que ocurría o cuáles enzimas lo controlaban. Es decir, las bacterias llegan, dejan unos cientos de proteínas que envían enzimas a este camino donde se lleva a cabo la modificación de las señales y la transformación del entorno sin que el sistema se entere de ello. El equipo lo que ha hecho es descubrir una de esas enzimas y ahora puede activar y desactivar el señalamiento químico allí.

“Podemos intervenir en actividades distintas con este control y detectar mecanismos que no veríamos bajo condiciones fisiológicas normales. Durante el proceso de infección, la bacteria puede desencadenar reacciones que lleven a la muerte de la célula huésped, por supuesto, no se trata del objetivo de la bacteria ya que no podrá replicarse y continuar la infección, por lo tanto, ha evolucionado mecanismos para neutralizar estas reacciones y así mantener a la célula huésped viva”, explica Yunhao Tan, estudiante graduado de biología y el otro autor del estudio.

En esta ocasión, la enzima SidD fue capaz de detener la infección cuatro horas antes de que el proceso de AMPylation comenzara. Los científicos enfatizan que mucho antes de producir un antibiótico con estos químicos es preciso conocer mejor la enzima SidD y otras más.

“Nuestro objetivo es continuar la investigación en esta área, con la enzima y la bacteria que nos ha enseñado tanto sobre las minuciosidades de nuestros procesos celulares”, dijo Luo.

En la imagen, Luo (en frente) y Tao (detrás), el equipo que ha identificado la forma en que las proteínas bacterianas modifican a las células saludables durante la infección.


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