Ir al contenido principal

Mycoplasma: genoma simple pero estrategia de infección compleja

Micoplasma es el grupo de bacterias con uno de los genomas más pequeño de todos los organismos vivos, el cual llega a medir un poco más de 500 000 pares de base (500Kb) – de E. coli mide ~4800Kb –, por eso son considerados como los organismos vivos más simples con capacidad de auto-replicarse. Fue gracias a esta característica que Craig Venter lo usó para crear su primer organismo vivo controlado por un genoma sintetizado de forma artificial.

Sin embargo, a pesar de su tamaño y simplicidad, es un patógeno importante en mamíferos, plantas y humanos. Debido al pequeño tamaño de su genoma, posee pocos genes que codificarán para pocas proteínas y enzimas, por esta razón, se vale de su célula hospedera para poder vivir, aprovechando de sus nutrientes, aminoácidos y moléculas señalizadoras, convirtiéndose así en un parásito intracelular.

Entonces, ¿como hace un organismo tan simple para ser tan virulento y patogénico? La clave de su éxito es que puede cambiar constantemente la estructura de sus lipoproteínas de la superficie de su membrana celular, la cual esta envuelta directamente en el reconocimiento por parte del sistema inmunológico. Esta misma estrategia es usada por ciertos virus, pero la diferencia radica en que Mycoplasma no hace una mutación propiamente dicha, sino, se vale de una enzima llamada recombinasa, codificada por el gen Xer1, para reordenar la secuencia del gen vpma, el cual codifica para las lipoproteínas de membrana. Los investigadores de la Universidad de Medicina Veterinaria de Viena hicieron este descubrimiento en la especie Mycoplasma agalactiae, un importante patógeno causante de la enfermedad agalaxia, que ataca principalmente a ovejas y cabras.

Demostraron que este gen estaba envuelto en la virulencia de M. agalactiae cuando diseñaron sepas de esta especie carentes del gen de la recombinasa Xer1. Cuando el Mycoplasma no tenía la recombinasa, solo se expresaba un tipo de VPMA (proteína variable de Mycoplasma agalactiae) y el microorganismo se volvía susceptible al ataque por parte del sistema inmunológico del animal.

Esta región vpma se caracteriza por tener varios sitios de reconocimiento para la recombinasa Xer1 conocidos como sitios de recombinación. Los sitios de recombinación (RS) son secuencias de ADN específicas, distanciadas una de otra, donde la enzima corta el ADN y saca esa porción del gen entre las dos RS para introducir otra secuencia en él. A este tipo de recombinación se llama recombinación homóloga y se da principalmente en la Meiosis (el famoso crossing-over). Sin embargo, lo que hace M. agalactiae no es sacar esta región y cambiarla por otra, sino, invertirla.

¿Y donde se encuentran estas regiones RS? Los investigadores encontraron los sitios de recombinación en una región del gen vpma cerca al extremo 5’ que no se llega a ser traducida a proteína (5’UTR). En esta región encontraron una secuencia de 21 nucleótidos altamente conservados en todos los genes vpma, los cuales fueron identificados como los sitios de recombinación. Además, los sitios de recombinación estaban flanqueados por secuencias de nucleótidos que mejoraban la actividad de la recombinasa Xer1 aunque su presencia no era necesaria para que se de la inversión.

Como sugiere este estudio, otras especies de Mycoplasma también pueden tener esta misma estrategia para infectar los tejidos y no ser detectados por el sistema inmunológico del animal. Las especies de Mycoplasma a parte de ser patógenos importantes de muchos animales ganaderos, también son amenazas a la salud de las personas. M. pneumoniae es uno de los principales causantes de las neumonías en personas con el sistema inmunológico comprometido (pacientes de VIH, pacientes de cánceres que están bajo una quimioterapia, pacientes con enfermedades autoinmunes, etc.) y es uno de los patógenos más comunes en las infecciones intrahospitalarias. M. genitalium es uno de los patógenos más comunes en las enfermedades de transmisión sexual, causante de infecciones como la uretritis no gonocócica en el hombre y cervicitis en la mujer.

Como no tiene pared celular no se ve afectada por antibióticos como la penicilina u otros antibióticos beta lactámicos. Además, por ser parásitos intracelulares, son más difíciles de eliminar sin causar daño a la célula hospedera de los tejidos epiteliales. Una buena estrategia sería diseñar fármacos que ataquen o inhiban a la recombinasa Xer1, de esta manera, el sistema inmunológico le podría hacer frente con mayor facilidad.

Referencia:

ResearchBlogging.orgCzurda, S., Jechlinger, W., Rosengarten, R., & Chopra-Dewasthaly, R. (2010). Xer1-Mediated Site-Specific DNA Inversions and Excisions in Mycoplasma agalactiae Journal of Bacteriology, 192 (17), 4462-4473 DOI: 10.1128/JB.01537-09

Imagen: © Vetmeduni Vienna/Stefan Czurda 

Comentarios

Entradas más populares de este blog

Algodón rosa

La mayoría de las personas dan por hecho que el algodón es blanco. Lo vemos así en hisopos, rollos y torundas. Sin embargo, existen de diversos colores, especialmente, en Perú. Marrón, crema, pardo, verde, son algunos de ellos. Como esos algodones no se pueden teñir, la industria textil optó por las variedades de fibra blanca. Muestras de algodón de color. Fuente: Ing. Patricia Ocampo. En la actualidad hay una mayor concienciación por los impactos ambientales que generan los productos que consumimos. La ropa es una de ellas. Los tintes empleados generan contaminación de los cuerpos de agua. En ese contexto, los algodones pigmentados adquieren mayor relevancia, aunque la variedad de colores existentes es muy limitada. La naturaleza tiene infinidad de colores. Un claro ejemplo son las flores: amarillas, azules, rosadas, violetas, rojas y más. Cada pigmento es producido por diversas enzimas que catalizan reacciones químicas para que una molécula se convierta en otra. Por ejemplo, la tiros

Fusión y fisión de mitocondrias

Se cree que los procariotas aparecieron en el planeta hace unos 3,500 millones de años, mientras que los eucariotas lo hicieron hace unos 2,000 millones de años. Pero, si los procariotas llevan una ventaja de 1,500 millones de años a los eucariotas, ¿por qué ellos no son los organismos más complejos? La respuesta son las mitocondrias [Les recomiendo leer este artículo publicado en el blog]. Todos conocemos a las mitocondrias, si no las recuerdan, aquí se las presento. Tal vez la imagen que tenemos de ellas es que se encuentran diseminadas por toda la célula, aisladas unas de otras o, a lo mucho, reuniéndose en pequeños grupos. Sin embargo, esto no es así. En realidad, las mitocondrias son unos organelos muy dinámicos, que se encuentran fusionándose y dividiéndose constantemente, pero hasta ahora no se sabe a ciencia cierta que rol cumple este proceso. Axel Kowald de la Universidad Humboldt de Berlín y Tom B. L. Kirkwood de la Universidad de Newcastle han desarrollado una teoría

Ozono por el culo

La insuflación rectal de ozono , que en términos coloquiales es ozono por el culo  ( OxC , de forma abreviada), es una forma de ozonoterapia.  Según sus promotores , esta terapia "es muy potente en cuanto a la eliminación de gérmenes intestinales como virus, bacterias, protozoos, hongos, etc ". Incluso pidieron a la Organización Mundial de la Salud que lo usaran para el tratamiento del Ébola.  Según Ozonomédica , la ozonoterapia, en general, "es una eficaz alternativa en el tratamiento y control de muchas patologías y enfermedades crónicas" que incluso "puede retrasar o evitar la aparición de diabetes, cáncer, artritis, artrosis, entre otras". Paciente recibiendo OxC. Fuente: Ozonoterapia . Sin embargo,  de acuerdo con la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ( FDA ), el ozono es un gas tóxico sin alguna aplicación médica conocida . Si bien es cierto, el ozono nos protege de la peligrosa radiación ultravi