Al identificar uno de los mecanismos que regulan la virulencia de Pseudomonas aeruginosa , un equipo de UNIGE propone una nueva estrategia para combatir esta bacteria, que es resistente a muchos antibióticos habituales.
Pseudomonas aeruginosa es una bacteria patógena oportunista presente en muchos nichos ecológicos, como las raíces de las plantas, el agua estancada o incluso las tuberías de nuestros hogares. Naturalmente muy versátil, puede causar infecciones agudas y crónicas que son potencialmente fatales para personas con sistemas inmunológicos debilitados. La presencia de P. aeruginosa en entornos clínicos, donde puede colonizar respiradores y catéteres, es una seria amenaza. Además, su adaptabilidad y resistencia a muchos antibióticos hacen que las infecciones por P. aeruginosacada vez más difícil de tratar. Por tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar nuevos antibacterianos. Científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, han identificado un regulador de la expresión génica previamente desconocido en esta bacteria, cuya ausencia reduce significativamente el poder infeccioso de P. aeruginosa y su naturaleza peligrosa. Estos resultados, que se publicarán en la revista Nucleic Acid Research, podrían constituir un objetivo innovador en la lucha contra este patógeno.
Las helicasas de ARN realizan funciones reguladoras esenciales al unir y desenrollar varias moléculas de ARN para realizar sus funciones. Las ARN helicasas están presentes en los genomas de casi todos los organismos vivos conocidos, incluidas bacterias, levaduras, plantas y seres humanos; sin embargo, han adquirido propiedades específicas en función del organismo en el que se encuentran. “ Pseudomonas aeruginosa tiene una ARN helicasa cuya función se desconocía, pero que se encontraba en otros patógenos”, explica Martina Valentini, investigadora líder de esta investigación en el Departamento de Microbiología y Medicina Molecular de la Facultad de Medicina de la UNIGE, y titular de un SNSF ”. Beca Ambizione. “Queríamos entender cuál era su papel, en particular en relación con la patogénesis de las bacterias y su adaptación ambiental”.
Una virulencia severamente reducida
Para hacer esto, el equipo de Ginebra combinó enfoques genéticos bioquímicos y moleculares para determinar la función de esta proteína. “En ausencia de esta ARN helicasa, P. aeruginosa se multiplica normalmente in vitro, tanto en medio líquido como en medio semisólido a 37 ° C”, informa Stéphane Hausmann, investigador asociado del Departamento de Microbiología y Medicina Molecular. en la Facultad de Medicina de UNIGE y primer autor de este estudio. “Para determinar si la capacidad de infección de la bacteria se vio afectada, tuvimos que observarla in vivo en un organismo vivo”.
Luego, los científicos continuaron su investigación utilizando larvas de Galleria mellonella , un insecto modelo para estudiar las interacciones huésped-patógeno. De hecho, el sistema inmunológico innato de los insectos tiene importantes similitudes con el de los mamíferos. Además, estas larvas pueden vivir a temperaturas entre 5 ° C y 45 ° C, lo que permite estudiar el crecimiento bacteriano a diferentes temperaturas, incluida la del cuerpo humano. Se observaron tres grupos de larvas; el primero, después de la inyección de una solución salina, vio sobrevivir al 100% de su población. En presencia de una cepa normal de P. aeruginosa , menos del 20% sobrevivió 20 horas después de la infección. Por el contrario, cuando P. aeruginosaya no poseía el gen de ARN helicasa, más del 90% de las larvas permanecieron vivas. “Las bacterias modificadas se volvieron casi inofensivas, pero permanecieron muy vivas”, dice Stéphane Hausmann.
Inhibir sin matar
Los resultados de este trabajo muestran que este regulador afecta la producción de varios factores de virulencia en las bacterias. “De hecho, esta proteína controla la degradación de numerosos ARN mensajeros que codifican factores de virulencia”, resume Martina Valentini. “Desde el punto de vista de la estrategia de fármacos antimicrobianos, apagar los factores de virulencia del patógeno en lugar de intentar eliminarlo por completo, significa permitir que el sistema inmunológico del huésped neutralice naturalmente la bacteria y potencialmente reduce el riesgo de desarrollo de resistencia. De hecho, si intentamos matar las bacterias a toda costa, las bacterias se adaptarán para sobrevivir, lo que favorecerá la aparición de cepas resistentes ”.
Actualmente, el equipo de Ginebra continúa su trabajo mediante el cribado de una serie de moléculas de fármacos conocidas con el fin de determinar si alguna de ellas tiene la capacidad de bloquear selectivamente esta proteína, y estudiar en detalle los mecanismos de inhibición sobre los que se basa el desarrollo de una estrategia terapéutica eficaz. podría basarse.
Referencia: “La helicasa RhlE2 de ARN DEAD-box es un regulador global del estilo de vida y patogénesis de Pseudomonas aeruginosa” por Stéphane Hausmann, Diego González, Johan Geiser y Martina Valentini, 21 de junio de 2021, Nucleic Acids Research .
DOI: 10.1093 / nar / gkab503
FUENTE: scitechdaily.com
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