Desvelar la patogenicidad bacteriana
Streptococcus pneumoniae es uno de los patógenos humanos más importantes, que puede estar presente en cerca del 60 % de la población sin que se manifiesten síntomas de su presencia. La bacteria puede cambiar hacia un estado patogénico, alcanzar el torrente sanguíneo y provocar meningitis y neumonía. Para lograr esto, S. pneumoniae activa la expresión de determinados factores de virulencia como la neumolisina, una toxina bien caracterizada. El gen ply codifica para la neumolisina y presenta una secuencia altamente conservada a lo largo de los diferentes aislados clínicos de cepas de S. pneumoniae. A altas concentraciones, la neumolisina perfora la membrana celular y provoca la ruptura de las células infectadas, mientras que a bajas concentraciones desencadena procesos inflamatorios. Curiosamente, la neumolisina se produce en el interior de la bacteria y solo puede alcanzar la célula hospedadora después de la lisis bacteriana. Esto significa que, si todas las bacterias se lisan a la vez, entonces la población bacteriana no podría propagarse, lo cual sugiere la existencia de mecanismos para la liberación controlada de neumolisina. Indicios recientes sugieren que solo una parte de la población bacteriana lleva a cabo la lisis como una forma de cooperación autodestructiva. Los socios del proyecto financiado por la Unión Europea «Regulation of pneumolysin in the human pathogen Streptococcus pneumoniae: A single cell approach» (PNEUMO-CELL) se propusieron diseñar herramientas analíticas para el estudio del mecanismo de la cooperación autodestructiva en S. pneumoniae. En este contexto, los investigadores desarrollaron proteínas de fluorescencia, ensayos de citometría de flujo y protocolos de microscopía confocal de lapso de tiempo para la visualización de S. pneumoniae a nivel de una única célula. Los investigadores descubrieron que la neumolisina es producida por todas las bacterias que constituyen la población bacteriana. Empleando la microscopía confocal de lapso de tiempo, los investigadores observaron que la neumolisina se ancla a la pared celular y que las bacterias incrementan la producción de neumolisina justo antes de la lisis bacteriana. Esto puso de manifiesto que el fenómeno de la cooperación autodestructiva podría implicar, parcialmente, la regulación transcripcional del gen ply. A parte de localizar el promotor del operón de cinco genes, incluyendo el gen ply, los investigadores también identificaron cinco genes, que se sospecha que están implicados en la regulación transcripcional del gen ply. En conjunto, los resultados del proyecto PNEUMO-CELL proporcionan importantes conocimientos sobre los mecanismos moleculares que regulan la producción de la toxina neumolisina. Además, comprender el mecanismo de la patogenicidad bacteriana proporcionará, sin lugar a dudas, soluciones para su erradicación efectiva.
Palabras clave
Streptococcus pneumoniae, neumolisina, gen ply, cooperación autodestructiva
