Investigadores de la Universidad de Umeå en Suecia han publicado nuevos hallazgos sobre la adaptación de la pared celular bacteriana en el Revista de la Sociedad Americana de Química . El estudio revela nuevos mecanismos de defensa bacteriana contra el sistema inmune y cómo pueden volverse resistentes a los antibióticos.
Las bacterias están rodeadas por una estructura en forma de malla que, similar a un esqueleto externo, define la forma celular y brinda protección contra ataques externos. Esta notable pared celular de polímero llamada peptidoglicano, dada su composición básica de azúcares y aminoácidos, está bienconocido por ser un objetivo importante de los antibióticos betalactámicos como la penicilina.
A pesar de que esta estructura ha sido el foco de extensas investigaciones sobre la batalla duradera contra los patógenos bacterianos es decir, las bacterias que causan enfermedades infecciosas, actualmente se comprende muy poco su variabilidad natural y las consecuencias de tales cambios en la capacidad de las bacterias.para adaptarse y sobrevivir en un entorno amenazante.
"Este nuevo estudio proporciona una potente tubería que permite una identificación rápida y aumenta el conocimiento de la biología de la pared celular en bacterias y abre nuevas vías hacia el desarrollo de estrategias antimicrobianas específicas de taxones", dice el biólogo de infecciones Felipe Cava, quien dirigió el estudio en el Laboratoriopara Molecular Infection Medicine Sweden MIMS y el Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Umeå.
Uno de los objetivos de la investigación en el Laboratorio de Cava es encontrar nuevos métodos de tratamiento contra enfermedades infecciosas y resistencia a los antibióticos. El estudio será de gran importancia para abordar cuestiones fundamentales sobre la adaptación bacteriana a los desafíos medioambientales, como la polietileno natural.ambientes microbianos, así como a las relaciones parasitarias, comensales y simbióticas con otros organismos.
En su publicación reciente, los investigadores investigaron la diversidad química de la pared celular en la subdivisión alfa de las proteobacterias, posiblemente los organismos más abundantes en el mundo. Esta división incluye las bacterias más comunes en las aguas superficiales, así como algunas plantas, animalesy patógenos humanos. La investigación resultó en la búsqueda de modificaciones químicas sin precedentes en la pared celular de ciertas bacterias que les permitieron adaptarse a su nicho ambiental.
"Identificamos una nueva estructura de peptidoglicano que muestran las bacterias del ácido acético, que son microbios muy relevantes en la industria alimentaria. Una de estas modificaciones se produce en el ácido diaminopimélico, un aminoácido altamente conservado en la pared celular de peptidoglicano de las bacterias gramnegativasAdemás, estas especies han ideado una forma original de reticular su malla de peptidoglucano, que es diferente a lo que se ha descrito para otras bacterias hasta ahora ", explica Felipe Cava.
La importancia biológica del estudio es que estas bacterias realmente desarrollan ajustes estructurales en su capa de peptidoglicano para crear paredes celulares mejor adaptadas para vivir y colonizar entornos competitivos.
"Demostramos que estas modificaciones no son puramente decorativas, sino que potencian a las bacterias del ácido acético con un mayor nivel de protección contra las enzimas líticas entregadas por los microbios competidores. Además, demostramos que la estructura de la pared celular en cierta medida provoca un efecto innatorespuesta del sistema inmunitario en la mosca del vinagre Drosophila melanogaster - un huésped natural para estas bacterias ", dice Felipe Cava.
Felipe Cava fue nombrado en 2013 como miembro de la Academia Wallenberg en la Universidad de Umeå y es jefe de un grupo de investigación independiente en el Laboratorio de Medicina de Infecciones Moleculares de Suecia MIMS, el socio sueco en la Asociación Nórdica EMBL para Medicina Molecular.
El estudio es parte de una base de datos de investigación de peptidoglicano en todo el Reino llamada The MUREINome, que recopila datos de miles de especies de bacterias diferentes. El trabajo también ha sido el resultado de una colaboración con investigadores del Grupo de Ciencias de la Vida Computacional en UmeåUniversidad, el Consejo Nacional de Investigación de España CSIC y la École Polytechnique Fédérale de Lausanne de Suiza.
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Materiales proporcionado por Universidad de Umea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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