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Investigadores del IBR descubrieron una proteína clave para el proceso de respiración de bacterias; entre ellas, las que causan cólera y brucelosis. Este descubrimiento permitiría también diseñar antibióticos. 

La brucelosis es considerada la segunda zoonosis en importancia en los rodeos locales. Además de atacar a los bovinos (causa abortos en las hembras y orquitis en los machos), puede producir hasta lesiones cardíacas, artritis y daño cerebral en seres humanos que hayan estado en contacto con animales infectados. Dado que obliga a eliminarlos, origina pérdidas multimillonarias en el campo local. El cólera, causado por beber agua contaminada, produce malestar general, vómitos, diarrea intensa y deshidratación. Ahora, investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de la Universidad Nacional de Rosario (IBR) acaban de realizar un hallazgo que podría abrir un camino alternativo para combatirlas: descubrieron una proteína clave para el proceso de respiración de bacterias; entre ellas, las que causan estas dos enfermedades: la Brucella abortus y el Vibrio cholerae. El trabajo acaba de publicarse en una importante revista científica, Nature Chemical Biology . "Nosotros estudiamos el papel de los metales en biología -cuenta Alejandro Vila, investigador del Conicet. Si bien son esenciales, cuando están presentes en grandes cantidades son tóxicos. En particular, nos interesaba un sistema de la maquinaria celular, el de la citocromo-oxidasa, una enzima (proteína que cataliza reacciones químicas) que interviene en la respiración de las células. Para que la citocromo-oxidasa funcione eficientemente, necesita cobre." En seres humanos y bacterias, la respiración celular depende de esta proteína que, para funcionar correctamente, necesita de una serie de iones metálicos que le son insertados luego de su síntesis. "Si no están, es como un equipo de audio que no se conecta a la corriente", ejemplifica Vila. Hasta ahora, se pensaba que la encargada de esta tarea era una proteína llamada Sco1, presente tanto en seres humanos como en bacterias, pero los investigadores pronto comprobaron que la Sco1 no funcionaba como se pensaba. La pregunta seguía obstinadamente en pie: ¿cómo se incorpora el cobre a la citocromo-oxidasa? Tras un extenso trabajo bioinformático, los científicos notaron que en todos los genomas de bacterias, al lado del gen de la Sco1, había otro que sintetizaba una proteína sin función conocida. Y pudieron determinar que, en bacterias, la inserción de los átomos de metal está a cargo precisamente de esta nueva proteína que llamaron PCuAC, una "metalchaperona". "La chaperona hace una especie de delivery específico -explica Vila-. Hace ingresar a los metales necesarios en el subcompartimiento celular en el que son requeridos. Es una tarea fundamental, porque como pueden ser tóxicos, no tienen que estar fuera del lugar que les está asignado..." En realidad, para que la respiración celular bacteriana se consume, tienen que entrar en juego tres proteínas: la Sco 1 prepara la cromo-oxidasa, se podría decir que "abre la puerta", y la PCuAC le inserta los átomos de cobre. El hallazgo fue posible gracias a un nuevo equipo de resonancia magnética nuclear de alto campo (RMN) que desde no hace mucho está disponible en el país. Fue adquirido por el IBR con financiación del Foncyt y el Conicet. Los investigadores aplicaron esta técnica aquí y también en la Universidad de Florencia, donde colaboraron con el grupo del profesor Ivano Bertini. Dado que esta proteína sólo está presente en bacterias, representa un blanco ideal para el diseño de nuevos antibióticos. "Descifrando su mecanismo, uno puede diseñar inhibidores -explica el doctor Rodolfo Ugalde, director del Instituto de Investigaciones Biotecnológicas de la Universidad Nacional de General San Martín-. La brucelosis es un problema sanitario grave. Hay una tasa de incidencia muy importante, como lo es su trascendencia, no sólo desde el punto de vista económico, sino también para la salud humana." Y se enorgullece Vila: "Pocas veces uno tiene la posibilidad de descubrir una proteína y conferirle una función a través de su estructura."