Los científicos de la Universidad de Leicester han creado por primera vez una imagen detallada de una toxina, llamada neumolisina, asociada con infecciones mortales como neumonía bacteriana, meningitis y septicemia.
El estudio de tres años que involucró a cuatro grupos de investigación de toda la Universidad se ha descrito como un avance emocionante porque apunta a la posibilidad de crear terapias que bloqueen el ensamblaje de los poros de neumolisina para tratar a las personas con enfermedad neumocócica. La Universidad ha establecido recientementeuna empresa Axendos Therapeutics para perseguir este objetivo.
Utilizando una técnica llamada cristalografía de rayos X en Diamond Light Source, la instalación científica nacional de sincrotrón del Reino Unido, el equipo de Leicester pudo ver los átomos individuales de la toxina. La estructura no solo revela el aspecto de la toxina, sino que también muestracómo se ensambla en la superficie de las células para formar poros letales.
Financiado por Wellcome Trust y el Medical Research Council, la investigación de la Universidad de Leicester publicada en Scientific Reports fue dirigida por el profesor Russell Wallis de los Departamentos de Infección, Inmunidad e Inflamación y Biología Molecular y Celular y el Profesor Peter Andrew, Jefe de Departamentode infección, inmunidad e inflamación.
El profesor Wallis dijo: "Nuestra investigación es sobre una toxina llamada neumolisina producida por una bacteria llamada neumococo alias Streptococcus pneumoniae .Las infecciones neumocócicas son la principal causa de neumonía bacteriana, así como la causa de una variedad de otras enfermedades que amenazan la vida, como la meningitis y la septicemia.La neumolisina es instrumental en la capacidad del neumococo para causar enfermedad.La Organización Mundial de la Salud OMS estimó que más de 1.6 millones de personas mueren cada año por infecciones neumocócicas, incluidos más de 800,000 niños menores de 5 años.
"El objetivo de la investigación fue descubrir cómo la neumolisina mata nuestras células, causando daños en los tejidos y contribuyendo a la enfermedad. En particular, queríamos descubrir cómo se ensamblan múltiples copias de la toxina en la superficie de las células".
"Logramos determinar la estructura de la neumolisina usando una técnica llamada cristalografía de rayos X, que nos permite ver los átomos individuales de la toxina. La estructura no solo revela cómo se ve la toxina, sino que también muestra cómo se ensambla paraformar poros letales
"La nuestra es la primera estructura detallada de la neumolisina. Este nivel de detalle es importante y útil porque nos permite comenzar a comprender cómo funciona la toxina. Por ejemplo, podemos ver qué partes de la toxina se unen durante el ensamblaje de los poros.Cuando interrumpimos estos contactos, la toxina se inactiva, por lo que ya no puede matar células.
"El modo de acción de la acción de la neumolisina revelado por nuestro trabajo parece conservarse en toxinas relacionadas de otras bacterias que causan enfermedades, por ejemplo, toxinas producidas por especies patógenas de Listeria . "
El profesor Andrew dijo: "La determinación de la estructura de la neumolisina es un logro emocionante que, en todo el mundo, los científicos han estado persiguiendo durante más de veinte años. También ofrece la posibilidad real de mejorar nuestra capacidad para encontrar nuevos medicamentos para el tratamiento del neumococoDebido a los temores de resistencia a los antibióticos, los investigadores han estado intentando durante décadas encontrar nuevos medicamentos antimicrobianos, pero con poco éxito. Un nuevo enfoque es identificar nuevos objetivos para la terapia y nuestro trabajo durante un largo período muestra que la neumolisina es un excelente objetivo paranuevos tratamientos. La Universidad de Leicester creó una empresa spin-out para encontrar medicamentos que se dirigen a la toxina. Ahora la determinación de la estructura de la toxina es un avance importante para lograr este objetivo ".
El profesor Wallis dijo: "El trabajo es especialmente emocionante debido a la importancia de la neumolisina para la enfermedad neumocócica y las consecuencias devastadoras de las infecciones neumocócicas. Nuestro trabajo ha proporcionado una nueva visión de cómo la toxina mata las células. Gran parte del trabajo experimental se llevó a cabopor dos estudiantes de doctorado: Jamie Marshall, quien acaba de completar su doctorado y Bayan Faraj, quien se encuentra en el último año de su proyecto. En general, ha sido un verdadero esfuerzo de colaboración entre cuatro grupos de investigación de la Facultad de Medicina, Ciencias Biológicas y Psicologíainvolucrando a los grupos del Departamento de Infección, Inmunidad e Inflamación, así como a los grupos del Profesor Peter Moody y el Dr. El-Mezgueldi en el Departamento de Biología Molecular y Celular ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Leicester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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