Un reciente estudio liderado por investigadores de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha identificado una superfamilia de proteínas con más de 6,300 receptores que podrían revolucionar el combate contra las infecciones bacterianas. Este avance, realizado en colaboración con el Laboratorio de Estudios Cristalográficos del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT-CSIC) y la Ohio State University (EE.UU.), ha sido publicado en la revista Nature Communications.
El equipo multidisciplinar descubrió que estos receptores bacterianos tienen la capacidad de unirse a las purinas, moléculas orgánicas que incluyen productos de la degradación de ácidos nucleicos y compuestos vegetales como la cafeína y la teofilina. Estas purinas juegan un papel crucial en la regulación de la actividad genética, el metabolismo celular, la señalización interna y la capacidad de movimiento de las bacterias.
El estudio destaca que una de las estrategias clave para combatir bacterias patógenas es bloquear las señales que disparan su virulencia, impidiendo que activen los mecanismos que les permiten infectar y dañar al huésped. Sin embargo, la falta de conocimiento sobre las señales que activan estos receptores ha dificultado el desarrollo de métodos efectivos para bloquearlos.
Mediante una combinación de técnicas de biología estructural, bioinformática, bioquímica de proteínas y microbiología, los investigadores demostraron que los receptores identificados están ampliamente distribuidos en numerosas especies bacterianas, incluyendo patógenos de humanos y plantas. Utilizando la bacteria Vibrio cholerae, causante del cólera, como modelo, el estudio mostró que la unión de estos receptores a compuestos como la teofilina aumenta los niveles de un segundo mensajero que controla la virulencia.
Este descubrimiento no solo abre nuevas vías para el desarrollo de métodos que combatan las infecciones bacterianas, sino que también valida un innovador enfoque para identificar y clasificar grandes grupos de proteínas bacterianas que se unen a compuestos denominados ligandos. Además, demuestra que los derivados de las purinas son importantes señales químicas externas que influyen en las funciones bacterianas.
“El enfoque que hemos utilizado en el estudio es novedoso y permitirá en el futuro predecir las señales identificadas por otras familias de dominios, lo que tendrá un impacto importante en el campo de la microbiología”, indicó Tino Krell, investigador de la EEZ-CSIC.
La identificación de esta superfamilia de receptores bacterianos representa un paso significativo en la búsqueda de nuevas herramientas para combatir bacterias patógenas, destacando la importancia de la investigación multidisciplinar y la colaboración internacional en la lucha contra las enfermedades infecciosas.
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