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Un equipo liderado por científicos del Instituto de Biología Molecular de Barcelona del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IBMB-CSIC) ha descifrado un mecanismo de ataque de la principal bacteria que provoca la periodontitis severa, una enfermedad que afecta a las encías. El estudio, publicado en la revista PNAS, podría usarse para desarrollar antisépticos orales específicos que puedan matar esta bacteria.
El microbioma oral humano está formado por más de 6.000 millones de bacterias de más de 770 especies. En su mayoría son comensales o mutualistas y contribuyen al mantenimiento de la homeostasis y la buena salud bucal. Sin embargo, una alimentación inadecuada y una higiene insuficiente pueden provocar alteraciones en la composición del microbioma. También el crecimiento excesivo de especies patógenas y oportunistas, que superan en número a las especies beneficiosas y toman el control del microbioma oral. Esto, a su vez, conduce a caries y periodontitis, que en los casos más graves conduce a inflamación crónica y destrucción de tejidos.
Un equipo liderado por científicos del IBMB-CSIC ha descifrado un mecanismo de ataque de la principal bacteria que provoca la periodontitis severa
La OMS estima que entre un 5% y un 20% de los adultos y hasta un 40% de los ancianos en Europa padecen periodontitis. Además, alrededor del 30% de la población europea entre 65 y 74 años ha perdido todos sus dientes por esta causa.
Proteínas que participan en el ataque
Los investigadores han descubierto un elemento clave del sistema de secreción del factor de virulencia de la bacteria Porphyromonas gingivalis, una especie patógena del microbioma oral humano. Esta bacteria tiene un sistema de secreción (llamado T9SS) para enviar proteínas cargo al ambiente que la rodea, el tejido gingival que protege los dientes.
La enzima PorU realiza dos pasos esenciales para que las proteínas de carga puedan secretarse de manera beneficiosa para las bacterias
Estas proteínas producidas por P. gingivalis están implicadas en la virulencia bacteriana, la inflamación de las encías y la destrucción de tejidos y, en última instancia, la pérdida de dientes en la periodontitis grave. El sistema de secreción estudiado por los científicos, T9SS, tiene una enzima clave denominada PorU, que realiza dos pasos esenciales para que las proteínas de carga puedan secretarse de manera beneficiosa para las bacterias.
Científicos del departamento de biología estructural del IBMB-CSIC, en colaboración con la Universidad Jaguelónica de Cracovia (Polonia), la Universidad de Tesalia (Grecia) y la Universidad de Louisville (EE.UU.), han resuelto la estructura de la enzima PorU y han reveló su mecanismo de acción.
Gomis-Rüth (IBMB-CSIC): “Hemos podido determinar que una estrategia de dimerización de la enzima proteica PorU es la responsable de regular su actividad”
“Hemos podido determinar que una estrategia de dimerización, un tipo de reacción química, de la enzima proteica PorU es responsable de regulando su actividad, reprimiéndola hasta llegar a la membrana externa de la bacteria, donde se asocia a un complejo de ensamblaje que permite la secreción de proteínas cargo”, explica Francesc Xavier Gomis-Rüth, investigador del IBMB-CSIC y uno de los líderes del trabajo.
Dado que la enzima PorU solo se encuentra en especies bacterianas, el conocimiento de su estructura y función podría utilizarse para el desarrollo de antisépticos orales específicos contra P. gingivalis y, por tanto, contra la periodontitis.
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