Las bacterias necesitan adaptarse a distintos entornos para sobrevivir y, por ende, utilizan receptores bacterianos para ajustar su fisiología y garantizar su supervivencia en entornos cambiantes. Por ello, a nivel mundial, resulta fundamental hallar nuevas herramientas que contribuyan a combatir bacterias patógenas. 

Un equipo de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC), en colaboración con el Laboratorio de Estudios Cristalográficos del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT-CSIC) y la Ohio State University (EE UU), lograron identificar una gran familia de receptores bacterianos con características comunes. En este aspecto, comprobaron que tienen la capacidad de unirse a purinas, un tipo de moléculas orgánicas, a través de un patrón específico conservado en proteínas bacterianas. Dichas purinas incluyen productos de la degradación de ácidos nucleicos y compuestos vegetales como cafeína y teofilina.

Un avance necesario

El estudio, publicado en Nature Communications, podría contribuir con nuevas formas de desarrollo de métodos para combatir infecciones bacterianas, ya que se interfiere en estos receptores. Una de las estrategias que se utilizan para combatir bacterias patógenas consiste en bloquear las señales que disparan la virulencia, es decir, evitar que las bacterias activen los mecanismos que les permiten infectar y dañar al huésped.

Este proceso se basa en intervenir en el funcionamiento de los receptores de estas bacterias. Sin embargo, la falta de conocimiento sobre las señales que activan los receptores bacterianos dificulta el desarrollo de métodos efectivos para bloquearlos, y, por tanto, impedir la virulencia. 

La importancia de los ligandos

A partir de una combinación de técnicas de biología estructural, bioinformática, bioquímica de proteínas y microbiología, los autores de este estudio mostraron que la superfamilia identificada incluye más de 6.300 receptores que se encuentran muy extendidos en numerosas especies bacterianas, incluyendo aquellas que son patógenos de humanos y plantas.

Asimismo, estos cuentan con roles cruciales en la regulación de la actividad genética, el metabolismo celular, la señalización interna y la capacidad de movimiento de las bacterias. Los investigadores utilizaron la bacteria Vibrio cholerae, agente causante del cólera, como modelo en su estudio, demostrando que la unión de estos receptores a compuestos como la teofilina, una purina abundante en el té, aumenta los niveles de un segundo mensajero que controla la virulencia.

Este trabajo abre así una nueva vía de estudio para combatir patógenos, interfiriendo con su capacidad de detectar señales externas. Del mismo modo, se consigue validar un innovador método para identificar y clasificar grandes grupos de proteínas bacterianas que se unen a compuestos denominados ligandos. Además, se demuestra que los derivados de las purinas son importantes señales químicas externas que influyen en las funciones bacterianas, abriendo nuevas posibilidades de tratamiento de este tipo de infecciones.

“El enfoque que hemos utilizado en el estudio es novedoso y permitirá en el futuro predecir las señales identificadas por otras familias de dominios, lo que tendrá un impacto importante en el campo de la microbiología”, indicaron desde la investigación.

 

Fuente: SINC.