Científicos del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC), del Instituto de Investigación Biomédica (IRB), ambos en Barcelona (España) y de la University of Detroit Mercy (EEUU) han descubierto cómo se activa la toxicidad de la bacteria del cólera, lo que puede ser de gran utilidad para encontrar nuevos tratamientos.
La investigación, que publica la revista PNAS, ha revelado que la estructura de una proteína unida al ADN activa diversos genes que regulan la toxicidad y virulencia de la bacteria ‘Vibrio cholerae’, causante del cólera.
El trabajo, dirigido por Miquel Coll, ha revelado la estructura atómica de la proteína ToxR, que está unida al ADN de dos promotores de los genes que causan la virulencia de la bacteria.
Para hacer el estudio, los científicos han utilizado técnicas de difracción de rayos-X, empleando radiación de sincrotrón, y herramientas de inteligencia artificial.
«ToxR es una proteína de los denominados ‘factores de transcripción’, que activa los genes toxT y ompU, provocando, entre otros efectos, la producción de la toxina colérica que causa diarrea grave y la consiguiente deshidratación, que puede ser mortal en pocos días si no se trata», detalló Coll.
Proteína influye en ADN bacteriano
Este hallazgo revela que ToxR se une a múltiples secuencias reguladoras del ADN bacteriano, bien en tándem o de forma invertida, captando a su vez la ARN polimerasa, la máquina molecular que transcribe los genes.
«Lo que sabemos es que este factor de transcripción transmembrana, llamado ToxR, recibe una señal cuando la bacteria alcanza el intestino humano, ya que detecta las sales biliares. La señal se transmite hasta llegar al ADN que hay en el interior de la bacteria, desencadenando la cascada de toxicidad», concretó el investigador Albert Canals.
Según los investigadores, el activador clave del gen de virulencia de ‘Vibrio cholerae’, ToxR, ha sido estudiado durante años por varios laboratorios, pero la forma exacta en que interactúa con el ADN era un misterio hasta ahora.
El cólera es una enfermedad diarreica causada por la ingestión de alimentos o agua contaminados con el bacilo ‘Vibrio cholerae’, y, aunque está erradicado en gran parte de los países desarrollados, sigue siendo una amenaza para la salud pública en países con condiciones sanitarias deficientes, así como un indicador de inequidad y falta de desarrollo social.
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), durante el siglo XIX, el cólera se propagó por gran parte del mundo desde el delta del Ganges, en la India.
Responsable de siete pandemias
Esta bacteria ha provocado hasta siete pandemias en el pasado, causando la muerte de millones de personas de todos los continentes.
Actualmente, hay una séptima pandemia de esta enfermedad infecciosa que es endémica en muchos países en vías de desarrollo y que se ceba especialmente en los niños.
Durante el año 2022, un total de 29 países notificaron casos de cólera, entre ellos Haití, Malawi, Yemen y Siria, que reportaron grandes brotes epidémicos.
Según los investigadores, el incremento de casos a nivel mundial ha crecido en los últimos años, y cada vez son más numerosos, más extendidos y más graves debido, en gran parte, al cambio climático que provoca inundaciones, sequías y migraciones masivas.
También los conflictos bélicos y las catástrofes naturales limitan el agua potable y facilitan la propagación de la enfermedad.
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