Cómo se adhieren las bacterias a las células: Bases para el desarrollo de una nueva clase de antibióticos

04.07.2022 - Alemania

La adhesión de las bacterias a las células del huésped es siempre el primer y uno de los pasos decisivos en el desarrollo de las enfermedades infecciosas. El objetivo de esta adhesión por parte de los patógenos infecciosos es, en primer lugar, colonizar el organismo anfitrión (es decir, el cuerpo humano) y, a continuación, desencadenar una infección que, en el peor de los casos, puede acabar de forma fatal. La comprensión precisa de la adhesión de las bacterias a las células del huésped es clave para encontrar alternativas terapéuticas que bloqueen esta interacción crítica en la fase más temprana posible de una infección.

University Hospital Frankfurt

Primer autor del estudio: Diana Jaqueline Vaca, Instituto de Microbiología Médica e Higiene Hospitalaria del Hospital Universitario de Frankfurt.

Interacción crítica con la proteína humana fibronectina

En colaboración con otros investigadores, científicos del Hospital Universitario de Fráncfort y de la Universidad Goethe de Fráncfort han explicado ahora el mecanismo exacto de adhesión bacteriana utilizando la bacteria patógena humana Bartonella henselae. Este patógeno causa la "enfermedad del arañazo del gato", una enfermedad que se transmite de los animales a los humanos. En un proyecto de colaboración internacional dirigido por el grupo de investigación de Fráncfort, encabezado por el profesor Volkhard Kempf, se descifró el mecanismo de adhesión bacteriana con la ayuda de una combinación de pruebas de adhesión in vitro y proteómica de alto rendimiento. La proteómica es el estudio de todas las proteínas presentes en una célula o un organismo complejo.

Los científicos han descubierto un mecanismo clave: la adhesión bacteriana a las células del huésped se debe a la interacción de una clase de adhesinas -llamadas "adhesinas autotransportadoras triméricas"- con la fibronectina, una proteína que suele encontrarse en los tejidos humanos. Las adhesinas son componentes de la superficie de las bacterias que permiten al patógeno adherirse a las estructuras biológicas del huésped. Los homólogos de la adhesina identificada aquí como crítica también están presentes en muchas otras bacterias patógenas para el ser humano, como la multirresistente Acinetobacter baumannii, que la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha clasificado como la máxima prioridad para la investigación de nuevos antibióticos.

Para visualizar los puntos exactos de interacción entre las proteínas se utilizó la analítica de proteínas más avanzada. Además, se pudo demostrar que el bloqueo experimental de estos procesos impide casi por completo la adhesión bacteriana. Los enfoques terapéuticos que pretenden impedir la adhesión bacteriana de esta manera podrían representar una prometedora alternativa de tratamiento como nueva clase de antibióticos (conocidos como "antiligandos") en el ámbito de las bacterias multirresistentes, en constante crecimiento.

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