La investigación ha sido liderada por el IVIA y la Universidad CEU Cardenal Herrera y se publica en la revista Molecular Microbiology
Un equipo de investigadores liderado por el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias y la Universidad CEU Cardenal Herrera ha descubierto un gen que incrementa la capacidad de la bacteria Staphylococcus aureus para infectar a rumiantes y équidos. La investigación, que se publica en la revista Molecular Microbiology, pone al descubierto un novedoso mecanismo de adaptación al hospedador que ayuda a entender el modo de adaptación y las distintas estrategias empleadas por las bacterias para producir enfermedades, facilitando el desarrollo de estrategias terapéuticas adecuadas en cada caso.
La bacteria Staphylococcus aureus es capaz de producir enfermedad, tanto en el hombre como en multitud de especies animales. Sin embargo, hasta la fecha, se desconocen con exactitud qué determinantes bacterianos producen esta especificidad de hospedador.
Un equipo de investigadores del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) y la Universidad CEU Cardenal Herrera, junto con investigadores del laboratorio Exopol (Zaragoza), el Instituto de Agrobiotecnología del CSIC, la Universidad de Navarra, la Universidad de Edimburgo (Edimburgo, Reino Unido) y el New York University Medical Center (Nueva York, EUA), ha descubierto el primer gen de S. aureus relacionado con la predisposición para producir enfermedad en rumiantes y équidos.
Todas las bacterias de S. aureus poseen dos proteínas con capacidad para coagular el plasma humano, la proteína Coagulasa y la proteína de unión al factor de von Willebrand (vWbp). Ambas proteínas se encuentran codificadas en el cromosoma bacteriano y se unen específicamente a una proteína del hospedador, protrombina, activando la coagulación del plasma. Sin embargo, aunque capaces de coagular el plasma humano, ninguna de estas proteínas es capaz de desencadenar la coagulación en rumiantes y équidos.
Los investigadores han observado cómo las bacteria de S. aureus que infectan rumiantes y équidos han desarrollado una adaptación evolutiva sin precedentes mediante la adquisición de islas de patogenicidad las cuales codifican para una variante de la proteína vWbp. Esta variante tiene la capacidad de coagular específicamente el plasma de rumiantes y équidos, lo que supone una ventaja para estas bacterias a la hora de producir enfermedad en estas especies animales.
Los científicos han descubierto cómo las bacterias que pertenecen a clones típicos de rumiantes y équidos poseen en cada caso islas de patogenicidad diferentes que codifican para proteínas de unión al factor de von Willebrand adicionales. Estas proteínas adicionales difieren de las proteínas homólogas codificadas en el cromosoma de la bacteria, permitiéndole unirse específicamente a la protrombina de estas especies animales.
Islas de patogenicidad
Las islas de patogenicidad son unos elementos genéticos móviles que permiten a las bacterias transferirse genes de unas a otras, proporcionando, en este caso, un importante mecanismo de adaptación al hospedador en S. aureus”, afirma José R. Penadés, coordinador del estudio. Gracias a esta ventaja evolutiva la bacteria podría escapar más fácilmente de la respuesta inmune del hospedador, facilitando la colonización y diseminación por el huésped.
El nuevo mecanismo descubierto por los científicos es de gran importancia para conocer el modo de adaptación y las distintas estrategias empleadas por las bacterias para producir enfermedad, facilitando el desarrollo de estrategias terapéuticas adecuadas en cada caso.
La investigación, que se publica en la prestigiosa revista Molecular Microbiology, ha sido dirigida por el profesor del Departamento de Química, Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad CEU Cardenal Herrera (CEU-UCH) e investigador del Centro de Investigación y Tecnología Animal del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (CITA-IVIA), José R. Penadés, por el profesor del Departamento de Producción Animal, Sanidad Animal y Ciencia y Tecnología de los Alimentos de la CEU-UCH, David Viana, y por los investigadores del CITA-IVIA José Blanco y Maria Ángeles Tormo Más.
Referencia:
Viana D, Blanco J, Tormo-Mas MA, Selva L, Guinane CM, et al. (2010) Adaptation of Staphylococcus aureus to ruminant and equine hosts involves SaPI-carried variants of von Willebrand factor-binding protein. Mol Microbiol 77: 1583-1594. DOI: 10.1111/j.1365-2958.2010.07312.x
