Brucelosis: descubren cómo la bacteria "ahorra energía" y se multiplica más rápido
Investigadores del CONICET identificaron dos proteínas que "apagan" genes de virulencia cuando Brucella detecta hierro y manganeso dentro de las células
La brucelosis es una enfermedad zoonótica que se transmite de los animales a los seres humanos y sigue siendo un problema de salud pública en la Argentina. Además, tiene impacto económico directo porque infecta al ganado bovino, caprino y porcino. A pesar de que en vacas y cabras hay vacunas disponibles, no existen para cerdos ni en personas, lo que mantiene el riesgo en eslabones productivos y laborales vinculados a la ganadería.
En general, los estudios sobre bacterias se enfocan en cómo "encienden" su ataque para invadir células. Pero el equipo de la Fundación Instituto Leloir puso la lupa en el momento inverso, cuando el patógeno decide "apagar" parte de su sistema para no gastar energía de más y evitar una alerta extrema del sistema inmune que complique su supervivencia.
Dos proteínas que funcionan como sensores de metales
El trabajo, publicado en Scientific Reports, identificó dos proteínas de Brucella que hasta ahora no estaban caracterizadas y que funcionan a modo de sensores de hierro y manganeso dentro de la célula. Al detectar esos metales, envían la señal para "apagarse" a genes que producen factores de virulencia, proteínas que le permiten resistir defensas celulares.
Cuando Brucella interpreta que ya está en un sitio seguro dentro de la célula, el retículo endoplasmático, entra en modo "ahorro de energía" y deja de producir factores de virulencia para destinar sus esfuerzos a multiplicarse. Ese cambio de prioridades sería parte de la razón por la cual logra consolidar la infección.
El investigador del CONICET y uno de los líderes del estudio, Rodrigo Sieira, explicó: "La identificación de un nexo entre la regulación de homeostasis de metales y factores de virulencia dentro de las células del sistema inmune propone un mecanismo molecular de adaptación intracelular para esta bacteria". Y agregó: "Este mecanismo propuesto tiene potencial utilidad para el diseño de futuras estrategias para tratar infecciones agudas".
Fuente: Instituto Leloir. Foto: Gastón Amato (centro, camisa blanca), Angeles Zorreguieta (rojo) y Rodrigo Sieira (de anteojos), junto al resto de los miembros del Laboratorio de Microbiología Molecular y Celular de la FIL.
El proceso de la investigación
Para llegar a estas conclusiones, el equipo combinó análisis bioinformáticos con ensayos en laboratorio. De esta manera, detectaron secuencias regulatorias en ADN asociadas a factores de transcripción de la familia Fur, reguladores cuya función es detectar metales. Y cuando se activan inducen silenciamiento de genes para evitar concentraciones tóxicas.
En ese marco, mostraron que dos proteínas de esa familia, Mur y Fur4, apagan genes esenciales para la virulencia en respuesta a hierro o manganeso. En el caso de cepas modificadas que carecen de estas proteínas, el freno no aparece y los genes de virulencia siguen activos por más tiempo, incluso cuando ya no serían necesarios.
Fuente: Instituto Leloir. Imagen de microscopía de fluorescencia donde se ve a Brucella infectando una célula de ratón
La enfermedad no es un problema menor fuera del sector agropecuario, ya que a nivel mundial se reportan 500 mil casos anuales y se estima que 2.400 millones de personas están en riesgo de contraerla. Estas cifras ayudan a entender por qué estos avances científicos pueden tener relevancia tanto a nivel sanitario como productivo.
El estudio aporta información clave para entender por qué Brucella demuestra que su fortaleza se encuentra en saber cuándo avanzar y cuándo replegarse dentro de la célula. Ese "modo ahorro" no solo optimiza recursos, sino que le permite consolidar la infección con mayor eficacia.
El descubrimiento abre una posibilidad para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas, especialmente frente a infecciones agudas. Para el sector agroindustrial, cualquier avance que contribuya a reducir la circulación de la enfermedad representa una potencial mejora en términos de sanidad animal, costos productivos y salud pública.
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