Investigadores de la Universidad de Dundee han descubierto una enzima que creen que podría ser clave para prevenir las infecciones por estreptococo del grupo A que causan más de 500,000 muertes en todo el mundo cada año.
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Investigadores de la Universidad de Dundee han descubierto una enzima que creen que podría ser clave para prevenir las infecciones por estreptococos del grupo A que causan más de 500,000 muertes en todo el mundo cada año.
El estreptococo del grupo A puede provocar enfermedades como la faringitis estreptocócica, la escarlatina, la sepsis y el síndrome de shock tóxico, así como varias enfermedades autoinmunes a largo plazo con altas tasas de mortalidad.
Trabajando con colegas de la Universidad de Edimburgo y la Academia Rusa de Ciencias, los investigadores de Dundee encontraron una enzima que es necesaria para producir un carbohidrato en la superficie de la bacteria estreptocócica que le permite infectar a humanos y animales.
El equipo, dirigido por el Dr. Helge Dorfmueller, tiene su sede en la División de Microbiología Molecular de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad. Su investigación revela nuevas oportunidades para inhibir esta enzima y, en última instancia, combatir las infecciones por estreptococo del grupo A.
El hecho de que esta enzima funcione a través de un novedoso mecanismo de acción que también se puede encontrar en otras especies de estreptococos aumenta el impacto y la relevancia de este hallazgo.
"La faringitis estreptocócica es la infección por estreptococo del grupo A más común y a menudo puede ser combatida por el sistema inmunológico del cuerpo. Desafortunadamente, la misma bacteria también causa una plétora de enfermedades graves y potencialmente mortales, como la sepsis y el síndrome de shock tóxico",
dijo Dr. Dorfmueller.
Los investigadores sabían que el recubrimiento de carbohidratos era un componente esencial del estreptococo del grupo A, pero querían saber más sobre cómo funcionaba. Lo que demostraron es que la enzima inicia la síntesis del recubrimiento bacteriano.
"Sorprendentemente, también encontramos que esta enzima cumple la misma función en muchos otros tipos de estreptococos. Esto incluye los estreptococos del grupo B, que pueden causar infecciones graves en los recién nacidos, y los estreptococos del grupo C y G que causan enfermedades similares a las del grupo A, incluyendo bacteriemia y endocarditis, en humanos y animales",
agregó el investigador.
La enzima recientemente descubierta, llamada a-D-GlcNAc-ß-1,4-L-ramnosiltransferasa, no está presente en humanos ni en animales, por lo que ofrece una nueva oportunidad para los programas de descubrimiento de fármacos.
La resistencia a los antimicrobianos es un problema global, y los antibióticos existentes no funcionan en alrededor del 20% de los casos de faringitis estreptocócica. El objetivo a largo plazo del equipo de Dundee es ayudar al desarrollo de una nueva clase de medicamentos antimicrobianos que puedan inhibir o reducir por completo la actividad de la enzima. El siguiente paso hacia esta meta será verlos trabajar con la Unidad de Descubrimiento de Medicamentos de la Universidad para desarrollar compuestos que podrían dirigirse a esta enzima.
La investigación fue liderada conjuntamente por Azul Zorzoli, estudiante de doctorado, y Ben Meyer, ex postdoctorado en el laboratorio del Dr. Dorfmueller. Azul explicó: "Si te imaginas una pelota de tenis, este carbohidrato sería la capa peluda que cubre la pelota. Esta capa es un componente estructural esencial de la célula y es utilizada por la bacteria para facilitar la infección. En nuestro reciente estudio, mostramos cómo esta proteína inicia la producción de este carbohidrato a través de un mecanismo nunca antes descrito".
"Nuestra investigación ofrece la oportunidad de dirigir este paso enzimático hacia el descubrimiento de fármacos. Por ejemplo, estos hallazgos pueden convertirse en una piedra angular para desarrollar potencialmente un nuevo compuesto para inhibir los estreptococos, lo que conduce a nuevas estrategias terapéuticas. Debido a que este paso es exclusivo para las bacterias, los compuestos que se dirigen a esta enzima deben tener un mínimo de efectos fuera del objetivo, lo que la convierte en un excelente candidato como medicamento antimicrobiano".
agregó.
