Entender como una bacteria “enciende” su ataque es clave a la hora de estudiar infecciones. Sin embargo, comprender cómo lo “apagan” a tiempo puede ser todavía más importante, ya que es lo que le permite no gastar energía innecesaria ni poner en alerta extrema al sistema inmune del organismo invadido.
Eso es lo que investigadores del Conicet y el Laboratorio de Microbiología Molecular y Celular analizaron para el caso de la bacteria Brucella, agente causal de la brucelosis, una enfermedad que se transmite de los animales a los seres humanos y que representa un problema económico y de salud pública en la Argentina.
En un trabajo reciente publicado en Scientific Reports, la especialista Ángeles Zorreguieta comprobó que dos proteínas de ese microorganismo Brucella –hasta ese momento sin caracterizar– actúan como “sensores” y con claves para consolidar el avance de la infección.
Al detectar la presencia de hierro y magnesio al interior de la célula, estas proteínas envían la señal de “apagarse” a los genes que sintetizan otros tipos de proteínas llamadas factores de virulencia, que ayudan al patógeno a resistir la defensa celular. Así, la bacteria registra estar en un lugar seguro, se coloca en “modo ahorro de energía”, y se enfoca en replicarse. Esto da cuenta de sus mecanismos de adaptación.
“La identificación de un nexo entre la regulación de homeostasis de metales y factores de virulencia dentro de las células del sistema inmune propone un mecanismo molecular de adaptación intracelular para esta bacteria. Aquel potencial utilidad para el diseño de futuras estrategias para tratar infecciones agudas”, señaló Rodrigo Sieira, investigador del Conicet y compañero de Zorreguieta en el trabajo.
Cabe mencionar también que esta enfermedad, que provoca fiebre, dolor de cabeza, exceso de sudoración, fatiga, debilidad y falta de apetito, entre otros síntomas, tiene un gran impacto económico porque infecta al ganado bovino, caprino y porcino, y si bien hay disponibles vacunas para prevenirla en vacas y en cabras, no existen para ser aplicadas en cerdos ni en personas. A nivel mundial, se reportan 500 mil casos anuales y se estima que 2.400 millones de personas están en riesgo de contraerla.
Durante el trabajo, el grupo de investigadores utilizó herramientas de bioinformática para analizar regiones regulatorias de un grupo de genes, que la bacteria activa cuando ingresa a una célula del sistema inmune.
“Los reguladores Fur son proteínas cuya función consiste en detectar metales. Los científicos demostraron que Mur y Fur4, dos proteínas pertenecientes a la familia Fur, apagan la expresión de genes esenciales para la virulencia de Brucella en respuesta al agregado de hierro o manganeso en bacterias cultivadas en laboratorio”, explicaron desde el Conicet.
“A partir de la comprensión de que a través de los reguladores Fur4 y Mur esta bacteria usaría señales del entorno –la presencia de hierro y manganeso– para decidir cuándo encender y cuando apagar sus genes de virulencia, los científicos le habrían encontrado una debilidad”, destacaron a continuación.
El siguiente desafío será idear nuevos tratamientos capaces de engañar a esos “sensores”, dándole así una ventaja a las células del sistema inmune del infectado.
