Tuberculosis: Nuevos conocimientos sobre el patógeno
Investigadores de la Universidad de Würzburg y del Centro Español de Investigaciones Oncológicas han obtenido nuevos conocimientos sobre el patógeno que causa la tuberculosis. El trabajo publicado en Nature proporciona la base para un nuevo enfoque en la terapia antibiótica.
Modelo del sistema de secreción de Mycobacterium tuberculosis.
Sebastian Geibel
La tuberculosis es una enfermedad infecciosa altamente contagiosa que se propaga normalmente a través de aerosoles y que afecta principalmente a los pulmones. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), se estima que 1,7 millones de personas mueren cada año a causa de esta infección en todo el mundo. Además, una cuarta parte de la población mundial tiene una forma de tuberculosis que permanece latente sin síntomas durante mucho tiempo, pero que puede estallar con el tiempo.
Nanomáquinas en el sobre de la célula
Durante la infección, Mycobacterium tuberculosis, el principal agente causal de la tuberculosis, secreta un gran número de proteínas efectoras a través de sistemas de secreción de tipo VII - pequeñas nanomáquinas que están compuestas de proteínas que residen en la envoltura celular. Las proteínas efectoras están especializadas en combatir las defensas inmunitarias o permitir la absorción de nutrientes para asegurar la supervivencia bacteriana en el huésped. Todavía no se comprende bien cómo funcionan estos sistemas centrales de secreción.
Científicos de la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) y del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han logrado descifrar la arquitectura molecular de estas nanomáquinas. El Dr. Sebastian Geibel, que dirige un grupo de investigación en el Instituto de Biología de Infecciones Moleculares financiado por la Red Elite de Baviera y que también está afiliado al Centro Rudolf Virchow de la JMU, estuvo a cargo de este trabajo. Los científicos han publicado su trabajo en el número actual de la revista Nature.
Mediciones a temperaturas muy bajas
Durante los últimos cinco años, el grupo de investigación del Dr. Geibel ha trabajado intensamente en la reconstitución estable de una de estas máquinas de secreción y en la preparación de la muestra sensible para las mediciones en el microscopio crioelectrónico, que requiere que los complejos proteicos se congelen en condiciones definidas.
En colaboración con el grupo de investigación de Oscar Llorca en Madrid, que calculó mapas tridimensionales del complejo proteico utilizando una sofisticada estrategia de procesamiento de datos, los investigadores de Würzburg pudieron crear un modelo de su estructura molecular. Los investigadores pudieron identificar elementos importantes de la nanomáquina que forman el poro de transporte, así como localizar elementos que convierten la energía química en movimiento y, por lo tanto, impulsan el transporte de las proteínas efectoras a través del poro.
Nuevo enfoque para nuevos medicamentos
Los hallazgos de los investigadores conducen a una comprensión funcional más profunda de los sistemas de secreción Tipo VII. En tiempos de creciente resistencia de las micobacterias a los antibióticos en uso y de ausencia de una vacunación eficaz contra la tuberculosis, el investigador proporciona una base importante para el desarrollo de nuevos antibióticos que tengan como objetivo el ensamblaje o la función de los sistemas de secreción de tipo VII.
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