Los patógenos convierten las proteínas en un factor de virulencia

El patógeno respiratorio Pseudomonas aeruginosa tiene una proteína normal que por lo general participa en la toma de otras proteínas y añade tres pequeñas moléculas para convertirla en clave para acceder a las células humanas.

Europa Press | 07/05/2013 11:35

Científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad Emory, en Atlanta; la Universidad de Virginia, ambas en Estados Unidos, y la Universidad de las Islas Baleares, en Mallorca, han descubierto que para infectar al huésped, el patógeno respiratorio Pseudomonas aeruginosa tiene una proteína normal que por lo general participa en la toma de otras proteínas y añade tres pequeñas moléculas para convertirla en clave para acceder a las células humanas.

En un estudio que se publica en mBio, estos expertos describen este factor de virulencia previamente desconocido en P. aeruginosa, una de las causas más comunes de la neumonía adquirida en el hospital. Joanna Goldberg, de Emory, dice que los científicos siempre han pensado que P. aeruginosa utiliza esta proteína llamada factor de elongación-Tu (EF-Tu) dentro de la célula pero su equipo ha descubierto que este factor de virulencia podría representar una vulnerabilidad de la bacteria.

"EF-Tu se supone que es una proteína esencial y tiene funciones de pluriempleo también. Si descubrimos cómo hace eso, se podrían idear estrategias para inhibirla", adelanta Goldberg. La neumonía por P. aeruginosa es un gran problema en los hospitales, donde es una causa frecuente de neumonía nosocomial y la principal causa de muerte entre los pacientes críticamente enfermos cuyas vías respiratorias han sido dañados por la ventilación, trauma, u otras infecciones.

El patógeno también contribuye a la enfermedad en los pulmones de pacientes con fibrosis quística y a formar biopelículas gruesas que son difíciles o imposibles de tratar con antibióticos. Goldberg y el coautor Sebastian Alberti y sus colegas estudian los eventos moleculares que permiten a la bacteria infectar células humanas con la esperanza de encontrar formas de prevenir la neumonía por P. aeruginosa.

En su trabajo anterior, Goldberg y Alberti encontraron que P.aeruginosa toma la proteína EF-Tu, que generalmente se cree que existe solamente dentro de la célula, y decora el exterior de la célula con él, pero en una forma modificada. Esta modificación de EF-Tu es reconocida por anticuerpos contra el epítopo fosforilcolina bacteriana común (CHOP), lo que indica que el EF-Tu es modificado de alguna manera para imitar CHOP, lo que hace que P. aeruginosa disfrute de los beneficios de CHOP.

Al interactuar con los receptores en las células humanas, CHOP lleva a cabo un paso crucial para el establecimiento de una infección por un número de diferentes tipos de patógenos respiratorios.
Utilizando una serie de técnicas, incluyendo la espectrometría de masas, mutagénesis dirigida a sitioa de residuos clave en la proteína, y la pérdida de la función genética / ganancia de estudios de la función, los expertos hallaron que P. aeruginosa sólo hace que pequeños cambios en EF-Tu para imitar este potente ligando.

P. aeruginosa transfiere tres grupos metilo a una lisina en EF-Tu, dándole una estructura similar a CHOP y que le permite encajar en el receptor PAFR en la forma que hace CHOP. Pero la modificación EF-Tu no sólo se parece a CHOP, en muchos aspectos funciona como él: pruebas en cultivos de células de las vías respiratorias humanas muestran que la modificación de EF-Tu permite a la bacteria adherirse a las células humanas. "Permite a P. aeruginosa adherirse a las células e invadir.

Y parece estar implicado en la virulencia en modelos de ratón. También podría afectar a la persistencia
en el pulmón". Como un patógeno ambiental, P. aeruginosa vive en el suelo, el agua y otros ambientes fuera del cuerpo, lo que puede ofrecer una idea de por qué utiliza esta proteína reutilizada como factor de virulencia.

"Su interacción con los seres humanos es accidental. Es un oportunista. El hecho de que tiene esta nueva modificación en esta proteína que es inherente a la bacteria que le permite poner y persistir y causar enfermedad es emocionante", concluye Goldberg