La Salmonella utiliza un interruptor de protección durante la infección

Actualizado 28/05/2013 13:20:05 CET
EUROPA PRESS

MADRID, 28 May. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste (PNNL), en Estados Unidos, han encontrado un tipo particular de interruptor molecular en la intoxicación alimentaria por bacterias Salmonella Typhimurium. Este interruptor, usando un proceso llamado S-tiolación, parece ser utilizado por las bacterias para responder a los cambios en el medio ambiente durante la infección y puede protegerlo de cualquier daño, informan los investigadores en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

S-tiolación protege las proteínas de los cambios químicos irreversibles cuando se estresa una célula. El cambio recién descubierto podría regular cuándo o cómo funcionan las proteínas al tiempo que ofrece protección, proporcionando a los investigadores una idea de la infección por Salmonella Typhimurium, que causa intoxicación alimentaria en las personas y puede provocar la muerte en las personas mayores o muy jóvenes.

Los recientes avances tecnológicos en el campo conocido como proteómica están permitiendo a los investigadores explorar cómo las proteínas, los caballos de batalla de la célula, permiten que las bacterias se infecten y causen enfermedad. La mayoría de las tecnologías analizan un conjunto de las células de proteínas cortando las proteínas de arriba. El biológo de sistemas del Laboratorio del Pacífico Noroeste Josh Adkins, el autor principal, Charles Ansong, y otros colegas querían ver las proteínas completas para saber cómo se regulan.

Las células regulan cómo funcionan las proteínas de varias maneras. Una de las más comunes añade piezas moleculares que actúan como aceleradores de las proteínas, convirtiéndolas hacia arriba o hacia abajo de una manera orquestada grande. Los métodos de proteómica que cortan las proteínas permiten a un investigador determinar que una determinada proteína estaba presente, pero no si realmente funcionan.

Para identificar qué proteínas probablemente se activan o desactivan durante la infección por Salmonella, el equipo hizo crecer la bacteria, con comida que satisface todas sus necesidades nutricionales o alimentos pobres en nutrientes que imitan el tipo de ambiente estresante que los microbios se encuentran durante el tiempo que les lleva infectar a alguien.

A continuación, los científicos tomaron muestras de las bacterias e identificaron las proteínas en el interior y, posteriormente, usaron un método llamado proteómica de arriba hacia abajo, con un avance tecnológico que permite buscar amplias franjas de las proteínas integrales en lugar de unas pocas a la vez. El equipo identificó 563 proteínas únicas.

"Este estudio muestra que proteómica funciona igual de bien de arriba hacia abajo, sobre todo para conseguir la información regulatoria", dijo el coautor Liljana Pasa-Tolic, quien dirigió el desarrollo de la proteómica de arriba hacia abajo con la masa spectroscopist Si Wu en EMSL, en el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales del Departamento de Energía del campus de PNNL.

De particular interés para el equipo eran las modificaciones en S-tiolación, que cubren y protegen átomos de azufre de una proteína, que tienden a engancharse entre sí como velcro y causar proteínas deformes. Las modificaciones son de dos tipos: un glutatión voluminoso y una cisteína compacta y, aunque las modificaciones de glutatión se han estudiado muy bien, sólo cuatro estudios revelan modificaciones de cisteína, y sólo dos de ellos en las bacterias.

Un total de 25 proteínas tenían glutationes y 18, cisteínas. Sin embargo, destacaron nueve: los glutationes y las cisteínas conectados al mismo punto exacto en las nueve proteínas. El equipo encontró, no al mismo tiempo, que la Salmonella utiliza glutationes en estos lugares cuando están gordos y felices, creciendo con los alimentos ricos, pero que cuando se cultiva en condiciones de estrés por nutrición deficiente, la Salmonella intercambia sus glutationes por cisteínas.

Además, las modificaciones de conmutación S-tiolación parecía ser un talento único de Salmonella. El equipo comprobó otras bacterias como Escherichia coli, una bacteria intestinal común, y Yersinia pestis, que causa la peste, para ver si otras especies utilizan este interruptor S-tiolación en sus proteínas, pero no lo encontraron, lo que sugiere que la Salmonella ha evolucionada hacia esta táctica. Los científicos especulan con que la Salmonella puede utilizar la cisteína en condiciones de estrés como un dispositivo de ahorro de energía.