PUBLICADO EN 'CELL'
La falta de una enzima, responsable de que la fiebre tifoidea sea una enfermedad sólo de humanos
JANO.es · 05 diciembre 2014 00:14
Sin ella, la toxina desplegada por la bacteria es mucho más capaz de unirse y entrar en las células.
La bacteria Salmonella typhi causa fiebre tifoidea en los seres humanos, pero no afecta a otros mamíferos. Investigadores de las escuelas de Medicina de las universidades de California en San Diego y de Yale, en Estados Unidos, señalan como responsable de ello a CMAH, una enzima de la que carecen los humanos. Sin ella, la toxina desplegada por la bacteria es mucho más capaz de unirse y entrar en las células humanas, enfermando a las personas, como se describe en un artículo que se publica en Cell.
En la mayoría de los mamíferos, incluidos los primos evolutivos más cercanos al ser humano, los grandes simios, la enzima CMAH reconfigura las moléculas de azúcar que se encuentran en las superficies celulares de estos animales de forma que la toxina tifoidea no se puede enlazar a ellas. Los seres humanos no producen CMAH, es decir, los azúcares de la superficie celular del ser humano se quedan igual y, como muestra este estudio, en un estado justo para que se adhiera la toxina tifoidea.
"Empezamos este proyecto mirando algo completamente diferente en relación con el cáncer, pero la casualidad ha ayudado a resolver el misterio de a qué se une la toxina tifoidea", relata el coautor Ajit Varki, profesor en los Departamentos de Medicina Celular y Molecular de la Universidad de California en San Diego. "Etos hallazgos pueden ahora estimular el desarrollo de nuevas terapias para la fiebre tifoidea", añade Varki, quien codirigió el estudio con Jorge E. Galán, profesor y jefe del Departamento de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale.
Todos los mamíferos tienen en sus superficies celulares un tipo de azúcar llamado ácido siálico Neu5Ac. En la mayoría de los mamíferos, la enzima CMAH convierte Neu5Ac en Neu5Gc, una sutil pero importante distinción que implica a un solo átomo de oxígeno. Varki, Galán y su equipo son los primeros en descubrir que la unión de la toxina tifoidea es exquisitamente específica para Neu5Ac (el tipo humano).
La toxina daña las células que expresan azúcares Neu5Ac en su superficie, pero no aquellos con Neu5Gc (del tipo no humano). De hecho, cuando los investigadores añadieron Neu5Gc a las células humanas cultivadas, se convirtieron en resistentes a la toxina tifoidea, unos resultados que se confirmaron en un modelo de ratón.
"Hemos demostrado anteriormente que la toxina tifoidea puede causar fiebre tifoidea en animales de laboratorio y que para intoxicar las células, la toxina debe unirse a glicoproteínas de superficie específicas. El descubrimiento de que un solo átomo de oxígeno podría marcar una diferencia en la unión de la toxina es notable y tiene implicaciones para el diseño de potenciales inhibidores de toxinas", subraya Galán.
Aunque el lavado de manos y otras medidas sanitarias han reducido al mínimo los casos de fiebre tifoidea en Estados Unidos, en el mundo se producen 21 millones de casos y 200.000 muertes cada año, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos.
En la mayoría de los mamíferos, incluidos los primos evolutivos más cercanos al ser humano, los grandes simios, la enzima CMAH reconfigura las moléculas de azúcar que se encuentran en las superficies celulares de estos animales de forma que la toxina tifoidea no se puede enlazar a ellas. Los seres humanos no producen CMAH, es decir, los azúcares de la superficie celular del ser humano se quedan igual y, como muestra este estudio, en un estado justo para que se adhiera la toxina tifoidea.
"Empezamos este proyecto mirando algo completamente diferente en relación con el cáncer, pero la casualidad ha ayudado a resolver el misterio de a qué se une la toxina tifoidea", relata el coautor Ajit Varki, profesor en los Departamentos de Medicina Celular y Molecular de la Universidad de California en San Diego. "Etos hallazgos pueden ahora estimular el desarrollo de nuevas terapias para la fiebre tifoidea", añade Varki, quien codirigió el estudio con Jorge E. Galán, profesor y jefe del Departamento de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale.
Todos los mamíferos tienen en sus superficies celulares un tipo de azúcar llamado ácido siálico Neu5Ac. En la mayoría de los mamíferos, la enzima CMAH convierte Neu5Ac en Neu5Gc, una sutil pero importante distinción que implica a un solo átomo de oxígeno. Varki, Galán y su equipo son los primeros en descubrir que la unión de la toxina tifoidea es exquisitamente específica para Neu5Ac (el tipo humano).
La toxina daña las células que expresan azúcares Neu5Ac en su superficie, pero no aquellos con Neu5Gc (del tipo no humano). De hecho, cuando los investigadores añadieron Neu5Gc a las células humanas cultivadas, se convirtieron en resistentes a la toxina tifoidea, unos resultados que se confirmaron en un modelo de ratón.
"Hemos demostrado anteriormente que la toxina tifoidea puede causar fiebre tifoidea en animales de laboratorio y que para intoxicar las células, la toxina debe unirse a glicoproteínas de superficie específicas. El descubrimiento de que un solo átomo de oxígeno podría marcar una diferencia en la unión de la toxina es notable y tiene implicaciones para el diseño de potenciales inhibidores de toxinas", subraya Galán.
Aunque el lavado de manos y otras medidas sanitarias han reducido al mínimo los casos de fiebre tifoidea en Estados Unidos, en el mundo se producen 21 millones de casos y 200.000 muertes cada año, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos.
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