Archivo - Mocrobios, bacterias - FATIDO/ ISTOCK - Archivo
MADRID, 19 Dic. (EUROPA PRESS) -
La resistencia a los antibióticos es una de las mayores amenazas para la salud mundial de nuestro tiempo. Se estima que para 2050, las infecciones causadas por bacterias resistentes a los antibióticos podrían causar la muerte de hasta 10 millones de personas al año en todo el mundo.
Un nuevo estudio de la Universidad Hebrea de Jerusalén (Israel) revela cómo los virus que infectan bacterias, llamados bacteriófagos o "fagos", utilizan una pequeña pieza de material genético para secuestrar células bacterianas y hacer más copias de sí mismos. El trabajo se publica en 'Molecular Cell'.
La investigación muestra que una molécula de ARN muy pequeña, llamada PreS, actúa como un interruptor oculto dentro de la célula bacteriana. Al activar este interruptor, el virus puede modificar el funcionamiento de la célula bacteriana y propagar la infección.
EL PEQUEÑO ARN QUE CONTROLA LOS VIRUS
Una alternativa prometedora en desarrollo es la fagoterapia, que utiliza virus que atacan específicamente a las bacterias en lugar de depender únicamente de antibióticos.
Al descubrir cómo los fagos utilizan herramientas como PreS para tomar el control de las células bacterianas, este estudio proporciona conocimiento básico importante que podría ayudar a los científicos a diseñar tratamientos con fagos más inteligentes y efectivos en el futuro.
El equipo de investigación de la Universidad Hebrea, dirigido por la doctora Sahar Melamed, el estudiante de doctorado Aviezer Silverman, el estudiante de maestría Raneem Nashef y el biólogo computacional Reut Wasserman, en colaboración con el profesor Ido Golding de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign (Estados Unidos), descubrió que el fago produce una pequeña molécula de ARN llamada PreS que actúa como un interruptor molecular.
Hasta ahora, la mayor parte de la investigación sobre fagos se ha centrado en las proteínas virales. Este estudio demuestra que los fagos también utilizan moléculas de ARN para reprogramar rápidamente la célula huésped una vez leídos los genes bacterianos y generados los mensajes bacterianos (ARNm), lo que añade un nivel adicional de control durante la infección.
CÓMO LOS FAGOS TOMAN EL CONTROL DE LAS BACTERIAS
PreS se adhiere a estos importantes mensajes bacterianos y los modifica de una manera que ayuda al virus a copiar su ADN y avanzar más eficientemente hacia la etapa en la que se producen nuevos virus y salen de la célula, matando a la bacteria.
Utilizando métodos avanzados para mapear las interacciones ARN-ARN (denominadas RIL-seq), los investigadores descubrieron que uno de los objetivos clave de PreS es un mensaje bacteriano que produce DnaN, una proteína esencial en la copia del ADN. Al ayudar a la célula a producir más DnaN, PreS le da al virus una gran ventaja en el proceso de infección.
Curiosamente, PreS funciona modificando la forma del mensaje de ADN bacteriano. Normalmente, parte de este mensaje está fuertemente plegado, lo que dificulta el acceso a las máquinas productoras de proteínas de la célula (ribosomas). PreS se une a esta región plegada, la abre y permite que los ribosomas lean y traduzcan el mensaje con mayor eficiencia. El resultado: más proteína DnaN, una copia viral más rápida del ADN y una infección más potente. Cuando los investigadores eliminaron PreS o alteraron el punto donde se une, el fago se debilitó, se multiplicó más lentamente y su fase destructiva se retrasó.
Este descubrimiento es particularmente sorprendente porque tradicionalmente los ARN pequeños no se han considerado importantes en la biología de los fagos. Sin embargo, el PreS está altamente conservado en muchos virus relacionados, lo que sugiere que los fagos podrían compartir un conjunto común de ARN pequeños que los científicos apenas están comenzando a descubrir.
"Este pequeño ARN proporciona al fago otra capa de control", detalla Sahar Melamed . "Al regular genes bacterianos esenciales en el momento justo, el virus mejora sus posibilidades de replicarse con éxito. Lo que más nos sorprendió es que el fago lambda, uno de los virus más estudiados durante más de 75 años, aún esconde secretos. Descubrir un regulador de ARN inesperado en un sistema tan clásico sugiere que solo hemos captado una pequeña parte de lo que podría ser un entramado mucho más rico y complejo de control mediado por ARN en fagos".
Comprender cómo los fagos controlan las células bacterianas es crucial tanto para la ciencia básica como para futuras aplicaciones médicas. A medida que el mundo busca soluciones a las infecciones resistentes a los antibióticos, los fagos despiertan un creciente interés como terapia dirigida y flexible.
Descubrimientos como PreS demuestran que incluso las moléculas virales más pequeñas pueden tener un gran impacto en el éxito de una infección. A largo plazo, este conocimiento podría ayudar a los investigadores a diseñar fagos más seguros, predecibles y potentes en la lucha contra las bacterias resistentes a los fármacos.
