Bacteriile sintetizează molecule care sunt toxice pentru ele înșiși. Atunci când sunt expuse la un mediu dur, aceste toxine încetinesc creșterea populației bacteriene până când se vor dezvolta în condiții mai favorabile. Unele toxine chiar ucid bacteriile care le-au produs. Scopul biologic al acestei „sinucideri" este încă un subiect de dezbatere. El poate funcționa ca un mecanism de apărare antivirală, ucigând bacteriile infectate pentru a salva „vecinii" neinfectați. Sau, atunci când se confruntă cu deficitul de nutrienți, poate servi la „sacrificarea" câtorva în beneficiul majorității. În condiții normale, bacteriile produc proteine antidot care neutralizează toxinele.
Mecanismul de sinucidere din bacteriile care dau tuberculoză
Cercetatorii au identificat o astfel de „toxină de sinucidere”, numita MbcT, în bacteriile responsabile pentru tuberculoză, Mycobacterium tuberculosis. Dacă nu este contracarată de antitoxina sa, MbcA, toxina MbcT va ucide M. tuberculosis prin descompunerea depozitului său de NAD - o moleculă mică critică pentru a susține viața - printr-o reacție recent identificată.
Echipa de cercetători condusa de Olivier Neyrolles, cercetător al CNRS (Centrul Național Francez de Cercetări Științifice) la IPBS (Institutul de Farmacologie și Biologie Structurală), a demonstrat potențialul terapeutic al acestei toxine. Ei au infectat celulele umane și de șoarece cu o tulpină de M. tuberculosis lipsită de acest sistem toxină / antitoxină - dar în care ar putea declanșa în mod artificial producția de toxină MbcT. Activarea toxinei a redus drastic numărul de bacterii care infectează celulele și a crescut rata de supraviețuire a șoarecilor-ului.
Aceste descoperiri deschid calea pentru un tratament nou care vizează tuberculoza, care rămâne una dintre primele zece cauze de deces la nivel mondial. Iar rezistența la antibiotice dezvoltată de anumite tulpini de Mycobacterium tuberculosis subliniază doar urgența, arată cercetătorii într-un material dat publicității.
Utile și în cazul altor boli infecțioase
Cercetătorii EMBL au determinat deja structura 3D a complexului MbcT-MbcA, iar diferitele echipe de oameni de știință se străduiesc acum să identifice compuși care pot elibera toxina de antidotul cu care este cuplată. Aceste molecule pot contribui, de asemenea, la combaterea altor boli infecțioase, deoarece sisteme analoge toxice / antitoxine au fost detectate în alte bacterii patogene.
Echipa europeană de oameni de știință din spatele acestei descoperiri este coordonată de cercetători de la Institutul de Farmacologie și Biologie Structurală (IPBS - CNRS / UPS) și Laboratorul European de Biologie Moleculară (EMBL). Constatările lor au fost publicate în jurnalul Molecular Cell (18 februarie 2019). Echipa încearcă acum să transforme acest mecanism „sinucidere" în scopuri terapeutice.
Studiul, integral, poate fi consultat AICI.
