Un estudio internacional liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB Barcelona) ha identificado, con un nivel de detalle sin precedentes, el mecanismo molecular que permite a la bacteria Vibrio cholerae colonizar el intestino humano y producir la toxina responsable del cólera, una enfermedad potencialmente mortal.
La investigación, publicada en la revista Science Advances, logró cartografiar el proceso de infección mediante criomicroscopía electrónica, una técnica de alta resolución que permitió visualizar en tres dimensiones cómo se activan los genes de virulencia de la bacteria. Estos hallazgos abren nuevas y prometedoras vías para el desarrollo de futuras terapias contra esta enfermedad.
Aunque ya se conocían los factores que regulan la propagación del cólera en el intestino, hasta ahora se desconocía cómo interactuaban a nivel estructural con la ARN polimerasa, la maquinaria responsable de activar la expresión genética de la bacteria. El nuevo estudio revela que este proceso ocurre de una forma distinta a la esperada.
Según explicó Miquel Coll, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Molecular de Barcelona y coordinador del estudio, los factores de transcripción clave ToxR y TcpP no modifican la estructura de la ARN polimerasa, como ocurre en otros mecanismos bacterianos. En su lugar, actúan como “anclas moleculares” que estabilizan la enzima sobre el ADN, permitiendo así la activación de los genes responsables de la virulencia.
El equipo identificó además un elemento crítico del proceso: un único aminoácido, una fenilalanina, que funciona como puente molecular entre el factor de transcripción y la polimerasa. “Si este aminoácido se muta, el mecanismo de activación falla por completo y la bacteria se vuelve inofensiva”, explicó Adrià Alcaide, investigador del CSIC y primer autor del estudio.
El cólera continúa siendo un grave problema de salud pública a nivel mundial, con entre 1,3 y 4 millones de casos anuales y decenas de miles de muertes, especialmente en regiones con acceso limitado a agua potable y saneamiento. Factores como los conflictos armados, el cambio climático y los desplazamientos poblacionales han contribuido al resurgimiento de brotes en más de 60 países. En 2023, la Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró el cólera como una emergencia sanitaria de nivel 3, el máximo nivel de alerta.
Los resultados del estudio tienen importantes implicaciones terapéuticas. La similitud observada entre la ARN polimerasa de Vibrio cholerae y la de otras bacterias como E. coli sugiere que antibióticos ya existentes podrían ser optimizados para combatir el cólera, una posibilidad especialmente relevante ante el aumento de cepas resistentes a los tratamientos actuales.
Este avance representa un paso clave en la comprensión de la virulencia bacteriana y ofrece nuevas herramientas para el desarrollo de estrategias más eficaces contra una de las enfermedades infecciosas más antiguas y letales del mundo.
Fuente: Diario Salud.do
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