Resumen:
Un equipo de investigación del Centro de Salud de la Universidad de Utah en Estados Unidos descubrió que las bacterias pueden determinar si han sido invadidas reconociendo una actividad enzimática necesaria para el propio virus, activando así un poderoso sistema de defensa inmune. Este descubrimiento no sólo revela un vínculo importante en el mecanismo antiviral bacteriano, sino que también se espera que ayude a los científicos a desarrollar terapias con fagos más eficaces para combatir el creciente problema de la resistencia a los antibióticos. Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista Science.
En los últimos años, los fagos virales que infectan específicamente a las bacterias han recibido amplia atención por parte de la comunidad médica. Debido a que los fagos pueden atacar con precisión a las bacterias sin dañar las células humanas, se los considera una herramienta importante en el futuro tratamiento de infecciones bacterianas rebeldes, especialmente en el contexto de un número cada vez mayor de patógenos que se vuelven resistentes a los antibióticos existentes. Sin embargo, las bacterias no están indefensas. También tienen sistemas inmunológicos complejos que previenen la infección por fagos. El estudio de estos mecanismos de defensa se considera un paso clave para promover el desarrollo de la terapia con fagos.
Los investigadores descubrieron esta vez que la forma en que las bacterias reconocen la invasión viral es diferente de lo que se pensaba anteriormente. En el pasado, se creía generalmente que las bacterias detectaban a los atacantes principalmente detectando material genético viral extraño. Pero una nueva investigación muestra que las bacterias también pueden detectar señales de actividad producidas por virus mientras realizan sus propias tareas. Específicamente, una enzima necesaria para el virus escinde una importante molécula sensora dentro de la bacteria y, en cambio, esta acción activa una señal de alarma, lo que permite a la bacteria lanzar rápidamente una respuesta inmune.
Sam Hobbs, primer autor del estudio y profesor asistente de bioquímica en el Centro de Salud de la Universidad de Utah, dijo que esta es una de las formas más comunes de inmunidad en las bacterias, y cuando el equipo finalmente descifró su mecanismo de funcionamiento, todos sintieron que habían experimentado un "momento ajá".
Este estudio se centró en un sistema inmunológico bacteriano llamado CBASS. Cuando el sistema se activa, las bacterias adoptan una estrategia extrema de "autosacrificio". Antes de que el virus complete su replicación y se propague a las bacterias circundantes, las células infectadas morirán activamente, rompiendo así la cadena de transmisión viral. Debido a que esta defensa conduce directamente a la muerte de la célula huésped, el sistema debe ser extremadamente preciso para identificar una verdadera amenaza viral antes de que se active.
El equipo de investigación descubrió que el sistema CBASS apunta a una herramienta clave de la que depende el virus para sobrevivir. Algunos fagos producen enzimas llamadas proteasas que cortan y descomponen las proteínas. Los científicos han descubierto que las proteasas virales actúan directamente sobre proteínas específicas de la bacteria huésped y este proceso se convierte en un interruptor clave para activar toda la vía de señalización inmunitaria. En otras palabras, las armas utilizadas por el virus para lanzar ataques han expuesto su propia existencia.
Los investigadores creen que este mecanismo demuestra un juego biológico extremadamente inteligente. Las bacterias no necesitan identificar directamente los virus en constante cambio, sino monitorear los pasos críticos que los virus inevitablemente realizan durante la infección. Una vez que ocurren estos pasos, el sistema inmunológico está listo para responder de inmediato.
Los científicos dicen que una comprensión más profunda de cómo las bacterias detectan y resisten a los fagos no solo ayudará a diseñar nuevos fagos terapéuticos que puedan evitar el sistema inmunológico bacteriano, sino que también ayudará a los investigadores a explorar las estrategias inmunes formadas durante la evolución a largo plazo de la vida. A medida que la crisis de resistencia a los antibióticos continúa expandiéndose, este tipo de investigación puede desempeñar un papel importante en el desarrollo de tratamientos alternativos en el futuro.
Comentarios