Investigadores do Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC) no Centro Nacional de Biotecnoloxía (CNB) identificaron un novo mecanismo molecular implicado no desenvolvemento da forma da bacteria salmonela. Os resultados deste traballo, que aparecen publicados na revista Communications Biology, poderían servir como base para o deseño de tratamentos efectivos fronte ás infeccións intracelulares persistentes causadas por esta bacteria.
A infección por salmonela ou salmonelose é unha enfermidade bacteriana común que afecta o tubo intestinal. A bacteria da salmonela xeralmente vive nos intestinos de animais e humanos e expúlsase mediante as feces. A forma máis frecuente de infección nos humanos é a través de auga ou alimentos contaminados. En concreto, a bacteria Salmonella enterica adoita producir infeccións que afectan tamén o gando. Son capaces de persistir en compartimentos intracelulares chamados fagosomas, onde as condicións fisiolóxicas son diferentes, hai un pH acedo e os antibióticos comunmente utilizados son pouco eficaces.
A diferenza dalgunhas bacterias patóxenas que alteran a súa forma no hospedador, o que dificulta a súa inxestión por células de defensa, este traballo demostra que Salmonella mantén a súa forma bacilar (“de vara”) durante a infección. A morfoxénese celular é un proceso altamente regulado e dependente da estrutura do peptidoglicano, un polímero que, a modo de corpiño, cobre de maneira total a célula e, ademais de protexer a súa integridade, dótaa dunha forma concreta.
“A súa importancia fisiolóxica explica por que os antibióticos beta-lactámicos máis eficaces son aqueles que as bloquean, xa que a súa inhibición resulta na perda da forma e integridade celular”
FRANCISCO GARCÍA DEL PORTILLO, investigador do CSIC
Francisco García del Portillo, investigador do CSIC no Centro Nacional de Biotecnoloxía (CNB-CSIC) explica: “En bacilos como Escherichia coli e Bacillus subtilis, existen dous sistemas que se coordinan entre si para sintetizar peptidoglicano e achegar unha forma celular precisa. Cada un destes sistemas contrólanse por un encima que insere novo material no peptidoglicano cunha topoloxía ou direccionalidade concreta. No caso de E. coli, estes encimas son as proteínas fixadoras de penicilina (PBP) 2 e 3 (PBP2 e PBP3). A súa importancia fisiolóxica explica por que os antibióticos beta-lactámicos máis eficaces son aqueles que as bloquean, xa que a súa inhibición resulta na perda da forma e integridade celular.”
Persistencia na célula
A investigación detalla os sistemas cos que a bacteria logra persistir de forma prolongada en ambientes tan acedos como o fagosoma celular. Sónia Castanheira, investigadora do CNB-CSIC, destaca: “En Salmonella hai dous tipos de PBP2, unha PBP2 similar á de E. coli e a PBP2SAL, esta última ausente en E. coli e en bacterias da microbiota intestinal. Cada unha delas especializouse para actuar ben fóra da célula hospedadora a pH neutro (PBP2) ou dentro do fagosoma acídico onde reside o patóxeno na infección intracelular (PBP2SAL)”.
Segundo os científicos, sorprende que dita especialización en resposta a determinados ambientes se dirixa, no caso de Salmonella, a manter una mesma forma celular. Estas observacións apuntan a que a forma celular non é casual. Así, determinadas bacterias evolucionarían adquirindo proteínas adicionais para garantir a conservación da súa forma cando se adaptan a ambientes tan particulares como o fagosoma acedo da célula eucariota.
O feito de que as proteínas de Salmonella identificadas neste proceso non se produzan en bacterias beneficiosas da microbiota, abre novas vías de terapia antimicrobiana selectiva para erradicar a infección na súa fase intracelular. “No caso de Salmonella e a súa propensión para persistir intracelularmente, un antibiótico que inhiba especificamente as PBP alternativas sería de gran utilidade para impedir recidivas e diminuír a transmisión deste patóxeno entre hospedadores (animais e humanos), os alimentos e o ambiente”, conclúe Castanheira.
