El neumococo, una de las bacterias más patógenas para el ser humano y causante de la neumonía, mata a sus hermanos para incrementar la inflamación y lograr que la infección sea más virulenta. Un nuevo trabajo liderado por investigadores españoles ayuda a esclarecer los mecanismos de infección de estas bacterias y a mejorar los tratamientos.
Un nuevo estudio publicado en la revista Nature Structural & Molecular Biology avanza en el conocimiento de los mecanismos de infección de los neumococos, responsables de dolencias como la otitis, la sinusitis, la meningitis o la neumonía, la patología de mayor mortalidad infantil, con unos dos millones de víctimas al año en todo el mundo.
La investigación, dirigida por Juan Antonio Hermoso, del Instituto de Química y Física Rocasolano (CSIC), y Pedro García, del Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC), ambos en Madrid, determina mediante difracción de rayos X la estructura de una de las proteínas de la superficie de la bacteria, la autolisina LytC. Al determinar su estructura, hasta ahora desconocida, los autores desvelaron que la activación de dicha proteína provoca una guerra química entre la propia población de neumococos.
Este combate fratricida se salda siempre a favor de las bacterias más virulentas que logran, mediante la muerte de sus hermanos, activar mayores procesos inflamatorios y aumentar así la infección. La relevancia de trabajos como éste estriba en que descifran los mecanismos moleculares de infección de este tipo de bacterias.
“Con estas líneas de investigación podemos comprender en profundidad las relaciones, en ocasiones muy complejas, que despliegan los patógenos durante la infección y abren una nueva vía de estudio que permitirá a la comunidad científica desarrollar nuevas terapias y fármacos en un futuro”, comenta Hermoso.
Guerras químicas, un fenómeno de la naturaleza
El proceso se inicia cuando los neumococos más virulentos lanzan diversas proteínas contra sus hermanos, entre otras, la proteína CbpD, que logra penetrar en los neumococos atacados y comienza a romper los enlaces moleculares de la pared bacteriana. El objetivo de esta acción es liberar de sus ataduras a una proteína que alberga todo neumococo, la autolisina LytC.
Una vez liberada, esta segunda proteína destruye la pared de los neumococos atacados, produciendo literalmente una explosión. “Este hecho genera un proceso inflamatorio más intenso, lo que facilita la infección”, apunta Hermoso.
“El fratricidio no sólo aumenta la virulencia de la infección debido a los agentes inflamatorios que liberan los neumococos destruidos, sino que además, permite a las bacterias asesinas incorporar el ADN de sus víctimas. Este fenómeno supone una poderosa vía para la propagación de la resistencia a los antibióticos, pues las bacterias más virulentas reciben información genética y pueden adquirir las resistencias desarrolladas por sus congéneres”, añade.
Como explica el investigador, las guerras químicas entre especies están ampliamente documentadas en la naturaleza. En el caso de las bacterias, pueden llegar a desarrollar un vasto espectro antimicrobiano e incluso, coordinar ataques conjuntos contra otras especies bacterianas con las que comparten hábitat.
Neumonía, un frente todavía abierto
La neumonía o pulmonía es la patología asociada a los neumococos con mayor índice de mortalidad infantil. Según la Organización Mundial de la Salud, fallecen por su causa alrededor de dos millones de niños al año. Esta cifra es superior al número de defunciones infantiles que provoca el sida, la malaria y el sarampión juntos.
El principal agente de contagio de la dolencia, que también puede surgir por la acción de virus y hongos, es la citada bacteria Streptococcus pneumoniae. Aunque puede tratarse con antibióticos, sólo un 20% de los niños afectados reciben la medicación adecuada, especialmente en países en vías de desarrollo. Otro colectivo sensible es el de la tercera edad.
“La bacteria tiene una gran resistencia a los antibióticos. Entre el 40% y el 50% de las cepas presentes en España son capaces de evadir la acción de la penicilina. Existe, además, un número creciente de cepas en todo el mundo que resisten la acción de varios antibióticos a la vez”, concluye Hermoso.
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Referencia bibliográfica:
Inmaculada Pérez Dorado, Ana González, María Morales, Reyes Sanles, Waldemar Striker, Shahriar Mobashery, José L García, Martín Martínez Ripoll, Pedro García y Juan A Hermoso. “Insights into pneumococcal fratricide from the crystal structures of the modular killing factor LytC”. Nature Structural & Molecular Biology (2010) doi:10.1038/nsmb.1817
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