La bacteria que causa la tuberculosis dispone de un mecanismo que bloquea la respuesta inmunitaria cuando infecta a un organismo y gracias al cual puede progresar. Dicho sistema ha quedado ahora al descubierto gracias a un modelo de su estructura en 3D y una propuesta sobre su funcionamiento.
Se trata de un hallazgo muy esperado entre los investigadores que tratan con la tuberculosis, pues "podría ayudar a revolucionar la búsqueda de nuevos tratamientos contra esta y otras enfermedades bacterianas ", según el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) de España que ha participado en el descubrimiento.
El estudio multidisciplinar, que publica este miércoles Nature y en el que también ha colaborado la Universidad alemana de Würzburg, abre la posibilidad de desarrollar una nueva generación de compuestos que, en lugar de destruir las bacterias como hacen los antibióticos, bloquee su virulencia.
Unos diez millones de personas enfermaron de tuberculosis en el mundo durante 2017, de las que 1,6 millones fallecieron. El tratamiento actual tiene 40 años y han surgido cepas que muestran resistencia, por lo que urge encontrar nuevas estrategias terapéuticas.
Para ello es necesario comprender en profundidad los mecanismos que la bacteria emplea para causar la enfermedad, señala el CNIO en un comunicado.
Cuando un organismo es infectado por "Mycobacterium tuberculosis" , el sistema inmunitario lanza una compleja respuesta para destruirla, pero la bacteria dispone de "sofisticados mecanismos" para debilitarlo, entre ellos un sistema de secreción que inyecta en las células inmunitarias determinados factores de virulencia.
Estos factores son moléculas cuyo cometido es paralizar la respuesta defensiva de las células inmunitarias, para que la bacteria, en lugar de ser destruida, tenga vía libre para continuar infectando al organismo.
Hasta ahora, la estructura y el mecanismo de funcionamiento de ese sistema de secreción, llamado T7SS, no se había podido estudiar en detalle y solo se sabía que tenía forma de estrella de seis puntas (hexámetro), cuyo centro sirve de canal por el que la bacteria expulsa los factores de virulencia.
Ahora gracias al trabajo de Óscar Llorca y Ángel Rivera-Calzada , del CNIO, y de Sebastian Geibel y Nikolaos Famelis de la Universidad de Würzburg, se han conseguido "describir en detalle cómo es el T7SS a nivel atómico".
Los investigadores trabajaron con la bacteria "M. smegmatis" , que se emplea en investigación como modelo para estudiar M. tuberculosis y que comparte con ella el mismo sistema de secreción.
El trabajo ha mostrado que T7SS constituye una "sofisticada nanomáquina" donde varias proteínas cooperan para la inyección de los factores de virulencia en las células del sistema inmune.
Los españoles son expertos en criomicroscopía electrónica, una técnica que permite obtener imágenes de estructuras moleculares a una gran resolución, gracias a la cual han detallado todos los actores involucrados en el T7SS.
Además, han aclarado la función de algunos de ellos, que permanecía desconocida, han modelado su estructura en tres dimensiones y, a partir de toda esta información, han propuesto un mecanismo de funcionamiento.
"Hemos podido ver que los componentes que hasta ahora se veían difusos con otras técnicas son en realidad elementos que están en constante movimiento", explica Llorca.
La propuesta de mecanismo de funcionamiento fue testada con éxito por la Universidad de Würzburg.
El sistema usado por este centro alemán es de "de gran interés" para toda la comunidad investigadora para testar el efecto de nuevas moléculas dirigidas contra este mecanismo de secreción, que necesitan las bacterias del género Mycobacterium para llevar a cabo con éxito la infección", apunta por su parte Rivera-Calzada.
El equipo del CNIO y de la Universidad de Würzburg tratarán ahora de estudiar en mayor profundidad cómo ocurre el proceso de secreción en Mycobacterium, para abrir así la vía al diseño de moléculas que puedan bloquearlo.