Escudo protector: Cómo los patógenos soportan los ambientes ácidos en el cuerpo

La pared celular como objetivo terapéutico para el tratamiento de infecciones peligrosas de SARM

07.05.2020 - Suiza

Ciertas bacterias, incluyendo el peligroso patógeno nosocomial MRSA, pueden protegerse de las condiciones ácidas de nuestro cuerpo y así asegurar su supervivencia. Los investigadores del Biozentrum de la Universidad de Basilea han dilucidado un importante mecanismo en este proceso. Una proteína de transporte involucrada en la biosíntesis de la pared celular juega un papel clave, informan en la revista Nature Structural & Molecular Biology.

University of Basel, Biozentrum

Transportador de flipasa involucrado en la biogénesis de la pared celular bacteriana.

Cada año, miles de pacientes de los hospitales suizos se infectan con patógenos peligrosos que difícilmente pueden ser controlados con antibióticos. La bacteria Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, abreviado SARM, es particularmente temida entre los gérmenes nosocomiales multiresistentes. Puede causar heridas graves, infecciones respiratorias y del tracto urinario y una sepsis que pone en peligro la vida. Esto se agrava por el hecho de que el SARM causa infecciones crónicas.

La pared celular como objetivo terapéutico

La pared celular bacteriana es un objetivo clave en la búsqueda de nuevos antimicrobianos, ya que sólo una pared celular intacta puede proteger a los patógenos de la defensa inmunológica del huésped y de los antibióticos. En un estudio reciente, los científicos dirigidos por el profesor Camilo Pérez del Biozentrum de la Universidad de Basilea han dilucidado la estructura y la función de un transportador de flipasa que participa en la síntesis de los ácidos lipoteicoicos en el patógeno MRSA. Los ácidos lipoteicoicos son biopolímeros importantes que proporcionan estabilidad a la pared celular de las bacterias Gram-positivas, facilitan la colonización del huésped y contribuyen a repeler los antibióticos.

El transporte de una molécula "ancla" a su destino

La pared celular es una capa altamente dinámica que rodea la membrana celular y protege a las bacterias. Los ácidos lipoteicoicos son biopolímeros de cadena larga que están incrustados en la pared celular. Sin embargo, sólo permanecen en su lugar porque están unidos a una molécula "ancla" en la membrana celular. Sin este "ancla", los ácidos lipoteicoicos no son capaces de proporcionar estabilidad a la pared celular. "Basándonos en nuestros análisis estructurales y funcionales, hemos podido mostrar por primera vez cómo el "ancla" llega a su destino y cómo las bacterias energizan este proceso", explica Pérez. Al mover los iones de hidrógeno a través de la membrana celular, el transportador de flipasa está girando la molécula de "ancla" desde el interior de la membrana bacteriana, el sitio de su síntesis, hacia el exterior, el sitio de producción de ácido lipoteico.

La estrategia de supervivencia de la bacteria Gram-positiva

"El hecho de que el transporte de iones de hidrógeno esté acoplado a la síntesis de ácido lipoteico representa una gran ventaja de supervivencia para estas bacterias", dice Pérez. "Los nichos del cuerpo humano, que son preferentemente colonizados por el Staphylococcus aureus, suelen tener un microclima ácido. Esto significa que la concentración de iones de hidrógeno es mayor en estos nichos. Las bacterias soportan estas condiciones ácidas simplemente construyendo una capa protectora más gruesa de ácidos lipoteicos".

Los investigadores también han podido demostrar que el Staphylococcus aureus que carece del transportador de flipasa presenta graves defectos de crecimiento en caso de estrés ácido. Según los investigadores, la flipasa es esencial para la supervivencia del Staphylococcus aureus en nuestro cuerpo y podría considerarse como un nuevo objetivo farmacológico para el tratamiento de las peligrosas infecciones por SARM.

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