La investigación arroja luz sobre interacciones proteicas específicas que podrían proporcionar nuevas estrategias de tratamiento para combatir el cólera.

La investigación arroja luz sobre interacciones proteicas específicas que podrían proporcionar nuevas estrategias de tratamiento para combatir el cólera.

Las enfermedades infecciosas bacterianas todavía contribuyen en gran medida a la carga mundial de morbilidad y, con la creciente resistencia a los antibióticos en todo el mundo, existe una necesidad urgente de nuevas estrategias de tratamiento contra las bacterias. Una de las infecciones bacterianas más devastadoras es el cólera, causada por la bacteria Vibrio cholerae, que está experimentando su séptima pandemia sostenida desde 1961. Ahora, un grupo de investigación dirigido por la Universidad de Osaka en Japón ha arrojado luz sobre una interacción proteica específica que genera el potencial de ser un nuevo objetivo en el tratamiento del cólera.

El cólera se caracteriza por una diarrea intensa que, en el peor de los casos, puede resultar mortal en cuestión de horas. Uno de los pasos más importantes en el proceso de infección de V. cholerae es que la bacteria coloniza el intestino humano secretando un factor de colonización llamado TcpF, aunque el mecanismo exacto detrás de esta secreción aún no está claro. Ahora, en un estudio que pronto se publicará en Science Advances, los investigadores utilizaron cristalografía de rayos X, análisis fisicoquímicos y modelos estructurales para revelar exactamente cómo V. cholerae secreta TcpF.

"Se sabía que el pilus corregulado por toxinas (TCP), un sistema de pilus tipo 4, desempeñaba un papel crucial en la secreción de TcpF, pero la interacción exacta entre los dos no estaba clara", explica Hiroya Oki, autor principal del estudio. Los pili son estructuras similares a filamentos en la superficie de las células bacterianas que pueden tener una variedad de funciones. El TCP de V. cholerae se compone principalmente de numerosas subunidades TcpA, con una subunidad menor inicial que consta de un trímero TcpB adherido a la “parte superior” del pilus para facilitar su ensamblaje. El grupo estudió la interacción de TcpF con TcpA y B y construyó modelos basados ​​en los resultados.

Observamos que TcpF se trimerizó en una unidad similar a una flor para unirse al trímero TcpB al final del pilus”.

Shota Nakamura, autor principal del estudio

Es importante destacar que identificamos dominios conservados separados que son críticos para la unión de TcpF a la trimerización de TcpB y TcpF, los cuales son necesarios para la colonización de V. cholerae.

Teniendo en cuenta sus resultados en el contexto de otros trabajos publicados, el grupo planteó la hipótesis de que existe un modelo de secreción en el que TCP transporta TcpF unido a TcpB fuera de la célula, tras lo cual TcpF se disocia del pilus y se mueve libremente en el intestino humano, iniciando las primeras etapas de la colonización de V. cholerae. Luego, TCP regresa a la célula bacteriana para repetir el proceso.

Dada la creciente resistencia a los antibióticos, hallazgos como estos, que aclaran los detalles moleculares de una infección, pueden ser de gran valor para el desarrollo de nuevos fármacos antibacterianos. El desarrollo de un agente antiadhesivo que inhiba selectivamente la interacción entre el factor de colonización TcpF y el sistema de secreción TCP puede representar una nueva estrategia de tratamiento para combatir el cólera.

Fuente:

Universidad de Osaka

Referencia:

Oki, H., et al. (2022) Base estructural de la secreción dependiente de pilus corregulada por toxinas del factor de colonización Vibrio cholerae. Avances científicos. doi.org/10.1126/sciadv.abo3013.

.