MADRID, 10 Dic. (EUROPA PRESS) -
Un proceso llamado esporulación que ayuda a la peligrosa bacteria 'Clostridium difficile' (C. difficile) a sobrevivir en condiciones inhóspitas y su propagación está regulada por la epigenética, factores que afectan la expresión génica más allá del código genético del ADN, según informan investigadores de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai informan.
Este es el primer descubrimiento de que la epigenética regula la esporulación en cualquier bacteria. Su investigación, publicada en la revista 'Nature Microbiology', abre una nueva ventana para desarrollar tratamientos para esta infección devastadora.
La 'C. difficile' infecta a casi medio millón de personas cada año, provoca diarrea severa y mata a poco menos del 10 por ciento de las personas mayores de 65 años que la contraen. Las esporas de la bacteria, que se propagan a través de las heces, son extremadamente resistentes y pueden sobrevivir fuera del cuerpo durante semanas o meses, infectando a las personas que entran en contacto con superficies contaminadas.
Dado que la infección es tan común y devastadora, el genoma de 'C. difficile' ha sido bien estudiado, pero Gang Fang, profesor asociado de Genética y Ciencias Genómicas en el Instituto Icahn de Mount Sinai, en Estados Unidos, y autor principal del estudio, avanza que él y sus colegas adoptaron un enfoque diferente en su investigación.
"Queríamos estudiar más allá del código genético de la bacteria y ver qué modificaciones químicas se estaban haciendo en el genoma", explica el doctor Fang. Si bien estas modificaciones químicas epigenéticas, llamadas metilación, no alteran la secuencia de un gen, pueden modificar la actividad de un gen en particular para que sea más o menos activo, lo que tiene profundos impactos en la función del organismo.
El equipo del doctor Fang fue pionero en el uso de la secuenciación de ADN de tercera generación para mapear factores epigenéticos en bacterias en 2012 y comenzó a estudiar la epigenética de 'C. difficile' en 2015.
Primero, el equipo aisló 'C. difficile' de muestras fecales de 36 pacientes en la unidad de cuidados intensivos (UCI) en el Hospital Mount Sinai que había sido infectado con él. Analizaron las muestras y encontraron un patrón epigenético particular que estaba altamente conservado en todas las muestras.
A continuación, verificaron alrededor de 300 genomas de 'C. difficile' del GenBank, un banco de datos de secuencias genéticas administradas por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, y descubrieron que todos compartían el mismo gen responsable del patrón epigenético encontrado en los pacientes de la UCI.
Sospechando que este patrón epigenético desempeñaba un papel crucial en la función de la bacteria, el equipo del doctor Fang colaboró en dos estudios adicionales de esporulación de 'C. difficile' y ratones infectados con 'C. difficile', con el laboratorio de Aimee Shen, profesora asociada de Biología Molecular y Microbiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts y coautora principal del estudio, y con el laboratorio de Rita Tamayo, profesora asociada de microbiología e inmunología en la Universidad de Carolina del Norte Chapel Hill.
En un estudio con ratones, los investigadores descubrieron que cuando inhibían el gen responsable del patrón epigenético, había hasta 100 veces menos bacterias después de 6 días en comparación con las bacterias no alteradas.
El doctor Fang destaca que los hallazgos en estos estudios subrayan la importancia de la epigenética en el estudio de bacterias y el desarrollo de fármacos para la infección.
Además de ofrecer nuevas ideas epigenéticas sobre el estudio de 'C. difficile' y posibles objetivos para el desarrollo de fármacos, el doctor Fang espera que esta investigación fomente más estudios sobre las características epigenéticas de las bacterias.
"Este es solo el comienzo de nuestra comprensión de la regulación epigenética en las bacterias; todavía hay muchas preguntas por responder --advierte--. Esperamos que este descubrimiento emocionante aliente nuevas colaboraciones interdisciplinarias para investigar la epigenética de las bacterias y cómo podemos utilizar estos nuevos conocimientos para desarrollar tratamientos para la infección que salven vidas".
