Descifran cómo la bacteria causante del 30 % de las neumonías extrahospitalarias consigue obtener lípidos para sobrevivir
Un equipo de investigación con participación de la UAB ha identificado la proteína P116, gracias a la cual la bacteria Mycoplasma pneumoniae obtiene colesterol y otros lípidos necesarios para su supervivencia. El estudio, liderado por el IBMB-CSIC y el Instituto Buchmann de Alemania, ha descifrado la estructura y el funcionamiento de esta proteína esencial de la bacteria. Los resultados tienen implicaciones biotecnológicas y ayudarían a desarrollar nuevas estrategias contra las infecciones por Mycoplasma.
La bacteria Mycoplasma pneumoniae es la causante de alrededor del 30 % de las neumonías atípicas y otras infecciones respiratorias a todas las edades, pero especialmente en niños. Este tipo de bacteria necesita lípidos, como el colesterol, que debe captar de su hospedador para poder sobrevivir.
Ahora, una nueva investigación ha identificado la proteína con la cual la bacteria M. pneumoniae atrapa el colesterol y otros lípidos que necesita para mantener la integridad de su membrana y poder sobrevivir.
El estudio, en el que han participado Marina Marcos y Jaume Piñol, investigadores del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la UAB, está liderado por los investigadores Ignacio Fita y Achilleas Frangakis, del Instituto de Biología Molecular de Barcelona del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IBMB-CSIC) y el Instituto Buchmann de Alemania, respectivamente.
El trabajo, que se publica en la revista Nature Structural & Molecular Biology, describe la estructura y el funcionamiento de la proteína P116. La investigación ha utilizado una tecnología avanzada de microscopía electrónica a temperaturas criogénicas. El estudio ha revelado una nueva estructura de esta proteína que, tal como detalla Ignacio Fita, «contiene una gran cavidad completamente hidrofóbica capaz de albergar diferentes compuestos lipídicos».
La tecnología de espectrometría de masas y el uso de radioisótopos han permitido analizar con gran precisión los diferentes lípidos esenciales que podían ser almacenados en esa cavidad de la P116. Los análisis realizados por el equipo investigador muestran que la P116 puede captar del medio lípidos específicos como fosfatidilcolina, esfingomielina o colesterol, y que puede obtener colesterol incluso de las lipoproteínas que hay en la circulación sanguínea del hospedador.
«Estos resultados pueden abrir nuevas posibilidades terapéuticas para bloquear la función de la proteína P116 y, por tanto, la capacidad infecciosa de Mycoplasma pneumoniae. También sugieren diversas aplicaciones en biotecnología», añade David Vizarraga, investigador del IBMB-CSIC, uno de los primeros firmantes del trabajo junto con Lasse Sprankel, del Instituto Buchmann (Alemania).
En el estudio también han participado los investigadores Jesús Martín, del IBMB-CSIC; y Josep Julve, Noemi Rotllan y Joan Carles Escolà-Gil, del Instituto de Investigación del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau y CIBERDEM.
Artículo: D. Vizarraga, L. Sprankel J. Martín, S. Manger, J. Meier-Credo, M. Marcos, J. Julve, N. Rotllan, M P. Scheffer, JC. Escolà-Gil, J. D. Langer, J. Piñol, I. Fita & A. Frangakis. Essential protein P116 extracts cholesterol and other indispensable lipids for Mycoplasmas. Nature Structural & Molecular biology (2023) https://doi.org/10.1038/s41594-023-00922-