Un estudi liderat per l’IBB-UAB ha identificat els mecanismes que permeten al bacteri de transmissió sexual Mycoplasma genitalium (Mge) persistir en condicions en què la disponibilitat de metalls és molt limitada, una circumstància a què ha d’enfrontar-se en infectar els humans.
Els metalls (ferro, zinc, níquel, cobalt, etc.) participen en nombroses reaccions enzimàtiques i són nutrients essencials per a la vida dels bacteris. A l’interior del nostre organisme, la disponibilitat d’aquests metalls és escassa, perquè es troben units a proteïnes que els preserven i transporten fins a les cèl·lules o teixits en què seran utilitzats.
Durant el procés d’infecció, els bacteris competeixen amb l’organisme per obtenir els metalls. La resposta a l’absència de metalls és molt virulenta i activen estratègies dirigides a alliberar i “segrestar” aquests elements. La captació la duen a terme mitjançant la producció de toxines, de proteïnes que uneixen els metalls amb molta afinitat i de transportadors que s’encarreguen d’introduir aquests metalls a l’interior del bacteri. En conjunt, es tracta de mecanismes de virulència bacterians molt sofisticats, adreçats a garantir el suport necessari de nutrients essencials per la seva supervivència.
Un equip de recerca liderat per l’Institut de Biotecnologia i Biomedicina de la Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB) ha descobert els sistemes de regulació i captació de metalls de Mycoplasma genitalium (Mge). Aquest patogen emergent de transmissió sexual és responsable de diverses malalties genitourinàries i està esdevenint un superbacteri per la seva resistència als antibiòtics que s’usen per combatre’l. Els investigadors han identificat la proteïna que regula la captació de metalls, Fur (Ferric Uptake Regulator), així com altres proteïnes responsables de transportar els metalls a l’interior del microorganisme.
“Mitjançant mètodes de transcriptòmica i proteòmica hem pogut determinar els canvis en l’expressió gènica a Mge en presència i absència de metalls”, assenyala Carlos Martínez, primer autor del treball. “A més, hem pogut identificar els metalls que el bacteri necessita per multiplicar-se gràcies a una anàlisi d’espectrometria de masses desenvolupat al Servei de Química Analítica de la UAB”, explica Sergi Torres, coautor de l’estudi.
“Els sistemes de regulació i transport de metalls identificats a Mge representen dianes terapèutiques molt atractives. Aquest estudi ens permetrà desenvolupar estratègies per bloquejar la captació de metalls mitjançant inhibidors o immunoteràpia”, explica Òscar Quijada, investigador de l’IBB-UAB) i coordinador del treball.
De fet, els investigadors ja estan treballant amb aquest objectiu, en col·laboració amb el Departament de Biofísica de la UAB i dels Serveis de Microbiologia de l’Hospital Parc Taulí i Vall d’Hebron.
La recerca s’ha publicat a la revista Emerging Microbes and Infections. Hi han participat investigadors de l’IBB, del Departament de Biofísica de la UAB i de Institut d’Oncologia de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron.
Imatge: https://photos.app.goo.gl/HFkrrgWHVrFqxBjFA
Comportament dels bacteris dins de l’organisme hoste en condicions en què els metalls a l’interior dels bacteris són abundants (esquerra) o escassos (dreta). En el segon cas, posen en marxa mecanismes de virulència (expressió de proteïnes de transport, toxines, etc.) per augmentar la disponibilitat d’aquests nutrients, com ara trencant els eritròcits i alliberant els metalls que hi ha al seu interior. Il·lustració realitzada amb BioRender.
Article: Martinez-Torro et al. Transcriptional Response to Metal Starvation in the Emerging Pathogen Mycoplasma genitalium Is Mediated by Fur-Dependent and –Independent Regulatory Pathways. Emerging Microbes & Infections. https://doi.org/10.1080/22221751.2019.1700762