Investigadores del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC) han descubierto en una las bacterias causantes de la periodontitis, la Tannerella forsythia, un mecanismo inédito de ataque y defensa que podría servir para investigar nuevas terapias contra la enfermedad.
La periodontitis es una enfermedad inflamatoria de las encías causada por bacterias patógenas en el microbioma oral que afecta a un 10 % de la población mundial, según la Organización Mundial de la Salud (en España a unos 8 millones de personas), que tiene efectos negativos sobre otras patologías y, en los casos más graves, puede derivar en la pérdida del hueso que sostiene los dientes, y de los dientes mismos.
Así causa la enfermedad
Investigadores del IBMB-CSIC han descubierto el mecanismo, nunca visto hasta ahora, que utiliza la bacteria Tannerella forsythia para causar la periodontitis.
El trabajo, liderado por Xavier Gomis-Rüth y que tiene como primeros autores a Miroslaw Ksiazek, Theodoros Goulas y Danuta Mizgalska, lo publica Chemical Science, la revista de la Royal Society of Chemistry inglesa.
Los científicos han descubierto que la bacteria segrega unas proteínas que inhiben sus propios factores de virulencia, que son moléculas con las que las bacterias patógenas atacan otras células, y que T. forsythia segrega seis proteasas, que, durante el desarrollo de la periodontitis, rompen las proteínas del tejido celular de las encías.
Regulación de la virulencia
Las seis proteasas, que ya eran conocidas, tienen una secuencia aminoacídica idéntica en las últimas cinco posiciones (K–L–I–K–K) de su secuencia genética, por lo que se las conoce como 'proteasas KLIKK'.
Lo que han visto ahora los investigadores del IBMB-CSIC es que, en el genoma de la bacteria, los genes de cada una de esas proteasas están precedidos por una secuencia de ADN, que no se había identificado hasta ahora.
"Hemos investigado su función y mecanismo de acción mediante análisis genéticos, filogenéticos, bioquímicos, estructurales, funcionales e in vivo", han explicado los investigadores, que han señalado que los resultados revelan "una red sin precedentes de regulación de la virulencia y la competencia en la superficie celular de la bacteria Tanarella forsythia".
Contrarrestar sus propias armas
Según los científicos, las seis secuencias de ADN novedosas codifican para seis proteínas, bautizadas como 'potempinas', que han resultado ser inhibidores específicos de las KLIKK proteasas.
"Puede parecer un contrasentido que la bacteria tenga moléculas para contrarrestar sus propias armas de ataque, pero hemos visto que la bacteria dispone de inhibidores de sus propios factores de virulencia, para evitar que hagan daño a su propia membrana", ha detallado F. Xavier Gomis-Rüth.
Estas moléculas inhibidoras pueden dar pistas para desarrollar nuevas estrategias contra la periodontitis y pueden ser usadas para inhibir los factores de virulencia de las bacterias patógenas, según Gomis-Rüth, que apunta a que se podrían incorporar, por ejemplo, a productos de higiene bucal para inhibir la acción de los factores de virulencia de las bacterias patógenas.
De entre las proteínas descubiertas, los científicos destacan que una de ellas, la potempina A, es un potente y selectivo inhibidor de la molécula MMP12 (siglas de 'metaloproteasa de matriz 12'), una molécula que se encuentra en los macrófagos del sistema inmunitario humano y que también juega un papel causante importante en el desarrollo y progresión de la obstrucción pulmonar crónica causada por el humo del tabaco y su variante patológica grave, el enfisema pulmonar.
Referencias
Mirosław Książek, Theodoros Goulas, Danuta Mizgalska, Arturo Rodríguez-Banqueri, Ulrich Eckhard, Florian Veillard, Irena Waligórska, Małgorzata Benedyk-Machaczka, Alicja M. Sochaj-Gregorczyk, Mariusz Madej, Ida B. Thøgersen, Jan J. Enghild, Anna Cuppari, Joan L. Arolas, Iñaki de Diego, Mar López-Pelegrín, Irene Garcia-Ferrer, Tibisay Guevara, Vincent Dive, Marie-Louise Zani, Thierry Moreau, Jan Potempa and F. Xavier Gomis-Rüth. A unique network of attack, defence and competence on the outer membrane of the periodontitis pathogen Tannerella forsythia. Chemical Science (2023). DOI: https://doi.org/10.1039/D2SC04166A
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