La mortal salmonela africana se diferencia de la común en un solo gen

Bacteria Salmonella enterica. /Volker Brinkmann, Max Planck Institute for Infection Biology, Berlin, Germany

Biólogos irlandeses y británicos descubrieron que el serotipo de la bacteria Salmonella enterica difundido en África se volvió muy peligroso debido a la mutación de un nucleótido. Como informa Proceedings of the National Academy of Sciences, la mutación causó una mayor producción de la proteasa bacteriana pgtE, que escinde las proteínas protectoras de la sangre y permite que la salmonela sobreviva en el cuerpo humano.

La salmonela no tifoidea es considerada una de las principales causas de diarrea en todo el mundo. En la mayoría de los casos, la enfermedad avanza fácilmente y a veces representa una amenaza para la vida. Un ejemplo de esto es la Salmonella enterica, serotipo Typhimurium ST313. Esta bacteria es la causa de epidemias en África tropical y cada año 390.000 personas mueren por ella. En la mayoría de los casos, se trata de niños menores de cinco años y personas debilitadas por la malaria o el VIH.

Científicos, bajo la guía del profesor Jay Hinton de la Universidad de Liverpool, Reino Unido, decidieron averiguar qué hace que esta variedad sea tan peligrosa. Con este fin compararon mutaciones de un solo nucleótido (o snip, del inglés Single Nucleotide Polymorphism ) en la cepa ST313 y una variedad mucho menos peligrosa de la salmonela S. typhimurium ST19. Los científicos encontraron más de 1.000 snips y, al final, seleccionaron una mutación candidata. Esta mutación estaba localizada en la región del genoma que codifica la proteasa pgtE. Esta proteína escinde las proteínas antimicrobianas del sistema del complemento, que están constantemente presentes en la sangre humana. El sistema es un complejo de proteínas que consiste en aproximadamente 20 componentes, la mayoría de los cuales son impulsados ​​por un microorganismo extraño o como resultado de una respuesta inmune.

Los científicos descubrieron que, como resultado de la mutación, la expresión del gen pgtE en la cepa de la salmonela ST313 es 11 veces más fuerte. Probaron este resultado con mutaciones inversas: primero reemplazaron el nucleótido en el ADN de ST313 con un nucleótido de la cepa de control ST19, y entonces la expresión de pgtE se redujo 10 veces. Y luego se introdujo una mutación de "virulencia incrementada" en el genoma de la cepa ST19. La expresión del gen de proteasa aumentó nuevamente.

Después, los investigadores verificaron la acción del fermento PgtE en el plasma sanguíneo y descubrieron que la proteasa bacteriana escinde el factor B -una de las proteínas del sistema de complemento-. Además, PgtE interfiere en la unión con la membrana bacteriana del complejo proteico C3 -uno de los componentes más importantes del sistema de defensa de la sangre. Por lo tanto, la proteasa permite que los microorganismos de la cepa ST313 permanezcan vivos y continúen circulando en la sangre.

Recientemente, investigadores han demostrado que la bacteria Salmonella enterica causó la muerte masiva de los indios de América Central en el siglo XVI, poco después de la llegada de los españoles. Los autores del artículo creen que el agente causal de la enfermedad  podrían haberlo traído los europeos con ellos.

María Cervantes

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma


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