Coñecer o mecanismo molecular que desencadea unha enfermidade é fundamental para atopar novas terapias. A enfermidade do cólera, provocada pola bacteria Vibrio cholerae, non é unha excepción.
Un equipo científico dirixido por Miquel Coll, do Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) e o Instituto de Bioloxía Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC), en colaboración con investigadores da Universidade de Detroit Mercy (EE UU), revelou a estrutura atómica da proteína ToxR, que está unida ao ADN de dous promotores dos xenes que causan a virulencia da bacteria.
Para levar a cabo o estudo, publicado en PNAS, os científicos utilizaron técnicas de difracción de raios-X, empregando radiación de sincrotrón, así como ferramentas de intelixencia artificial.
“ToxR é unha proteína dos denominados ‘factores de transcrición’, que activa os xenes toxT e ompU, provocando, entre outros efectos, a produción da toxina colérica que causa diarrea grave e a consecuente deshidratación, que pode ser mortal en poucos días se non se trata”, afirma Coll.
Este achado revela que ToxR se une a múltiples secuencias reguladoras do ADN bacteriano, ben en tándem ou de forma investida, captando, á súa vez, ao ARN polimerasa, a máquina molecular que transcribe os xenes.
“O que sabemos é que este factor de transcrición transmembrana, chamado ‘ToxR’, recibe un sinal cando a bacteria alcanza o intestino humano, xa que detecta os sales biliares. O sinal transdúcese, é dicir, transmítese, ata chegar ao ADN que hai no interior da bacteria, desencadeando a fervenza de toxicidade”, explica Canals, primeiro autor da investigación.
Activador clave na virulencia
O activador clave do xene de virulencia de Vibrio cholerae, ToxR, foi estudado durante anos por varios laboratorios, pero a forma exacta en que interactúa co ADN era un misterio ata o de agora.
Este estudo demostra que ToxR recoñece a estrutura do ADN máis que secuencias de ADN específicas, o que explica en parte a súa aparente unión promiscua ao ADN e revela información sobre o seu papel na eliminación das proteínas represoras dos xenes de virulencia que impiden a expresión de factores como a toxina do cólera ata que a bacteria ingresa ao hóspede”, apunta Eric Krukonis, coordinador do equipo estadounidense.
A pandemia esquecida
O cólera é unha enfermidade diarreica causada pola inxestión de alimentos ou auga contaminados co bacilo Vibrio cholerae. Aínda que se erradicou en gran parte dos países desenvolvidos, o cólera segue sendo unha ameaza para a saúde pública nos países con condicións sanitarias deficientes, así como un indicador de inequidad e falta de desenvolvemento social.
Segundo a Organización Mundial da Saúde (OMS), durante o século XIX, o cólera propagouse por gran parte do mundo desde o delta do Ganges, na India.
Esta bacteria provocou ata sete pandemias no pasado, causando a morte de millóns de persoas de todos os continentes. Actualmente, estamos a vivir unha nova expansión dunha enfermidade infecciosa que é endémica en moitos países en vías de desenvolvemento e que se ceba especialmente nos nenos.
