Descubierto un mecanismo que ayuda a la Legionella a camuflarse en el organismo

Científicos del centro de investigación vasco CIC bioGUNE, en colaboración con el Instituto Nacional de Salud (NIH) de Estados Unidos y el Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona (BSC) han descubierto cómo la Legionella manipula nuestras células para sobrevivir en ellas. Este descubrimiento, publicado  recientemente en la prestigiosa revista PLOS Pathogens [1] podría dar lugar al estudio de nuevas estrategias para combatir la legionelosis, una enfermedad infecciosa producida por la Legionella pneumophila , que vive en aguas estancadas  y accede a nuestro organismo a través de las vías respiratorias cuando inhalamos gotas microscópicas de agua contaminada.

[Grupo de Ingeniería Química y Ambiental, Universidad Rey Juan Carlos]

La legionelosis fue bautizada así en 1976, cuando se describió por primera vez un brote epidémico de neumonía entre los participantes de una convención de la Legión Americana en Filadelfia (EE UU). Los focos de infección por este patógeno más importantes están situados en los sistemas de aguas o en las torres de refrigeración de grandes edificios, como hoteles, hospitales o balnearios.

La contaminación en una de estas instalaciones puede provocar un brote de legionelosis entre quienes se encuentran a su alrededor. Se sabe que puede provocar dos enfermedades de pronóstico diferente. La más conocida es la enfermedad del legionario, una infección respiratoria severa que puede implicar neumonía y conlleva una elevada mortalidad si no se emplea un tratamiento adecuado a base de antibióticos. La otra, mucho menos grave, dura poco tiempo con una alta fiebre y se suele curar por sí sola.

Fig. 1. Legionella.

La Legionella pneumophila, que vive en aguas estancadas, accede a nuestro organismo a través de las vías respiratorias cuando inhalamos gotas microscópicas de agua contaminada. Una vez allí, las células del sistema inmune la fagocitan pero no son capaces de destruirla. Esto es debido a que la bacteria consigue manipular a la célula hospedadora para pasar desapercibida en su interior y multiplicarse sin ser destruida. Es decir, esta bacteria, para infectar al ser humano ha desarrollado un complejo método que le permite camuflarse y pasar desapercibido en nuestras células, evitando así que éstas actúen en su contra.

Fig. 2. Estructura cristalina del dominio catalítico de SidD [1].

La estrategia de la bacteria consiste en liberar en la célula cerca de 300 proteínas, que actúan a su vez sobre las proteínas del huésped para evitar ser reconocida como agente infeccioso y pasar desapercibida durante el tiempo necesario para multiplicarse.

Una de estas proteínas, concretamente la proteína SidD de la Legionella, regula una modificación química implicada en el proceso de camuflaje intracelular. Precisamente es el funcionamiento de esta proteína lo que ha descrito la investigación de CIC bioGUNE, el NIH y el BSC. Una vez la Legionella ha conseguido multiplicarse, la proteína SidD desbloquea procesos celulares que favorecen la progresión de la infección.

Fig. 3. Estructura del sitio catalítico de SidD [1].

La relevancia de este estudio está en que, según uno de sus autores, la Legionella pneumophila es un organismo que durante millones de años de evolución, ha aprendido a manipular las proteínas del ser humano en su propio beneficio para favorecer así la infección.

Conocer cómo lo hacen, puede ayudar a manipular las proteínas del ser humano en su propio beneficio. Este conocimiento no sólo desvela nuevas dianas que pueden ser utilizadas para el diseño de inhibidores sino que, además, enseñan mecanismos moleculares que podrían ser readaptados y utilizados, por ejemplo, en el transporte selectivo de moléculas con utilidad terapéutica.

Referencias

[1] Chen Y, Tascón I, Neunuebel MR, Pallara C, Brady J, et al. (2013) Structural Basis for Rab1 De-AMPylation by the Legionella pneumophila Effector SidD. PLoS Pathog 9(5): e1003382. doi:10.1371/journal.ppat.1003382.