Los investigadores del Biomedicine Discovery Institute (BDI) de la Universidad de Monash han creado la primera estructura de alta resolución que representa una parte crucial de la 'superbacteria' Pseudomonas aeruginosa, clasificado por la OMS como el que tiene el nivel más alto de amenaza para la salud humana. La imagen identifica la 'nanomáquina' utilizada por las bacterias altamente virulentas para secretar toxinas, señalando el camino para el diseño de fármacos dirigidos a esto.

P. aeruginosa es una de las bacterias que desarrollan una resistencia alarmante a múltiples fármacos, suscitando preocupaciones en todo el mundo sobre la aparición de organismos pan-resistentes.

Su virulencia se debe en gran parte a la capacidad de las bacterias para secretar una serie de toxinas y enzimas que infectan el medio ambiente del huésped.

En un artículo publicado esta semana en la revista online mBio , Los investigadores de BDI investigaron una nanomáquina de proteínas en la superficie de las células bacterianas responsables de la secreción de estas toxinas. La nanomáquina, llamado sistema de secreción de Tipo II, es responsable de la secreción del factor de virulencia más tóxico de P. aureginosa, Exotoxina A.

"Esta es la primera vez que vemos cómo Pseudomonas aeruginosa secreta esta importante toxina, ", dijo el primer autor Dr. Iain Hay.

"Este tipo de primera mirada es emocionante y nos dice que el siguiente paso del diseño de un fármaco puede ser factible, " él dijo.

"Si conoce la estructura de este poro en la membrana bacteriana que bombea las toxinas que son importantes para la virulencia, se podría diseñar un 'corcho' molecular para taparlo ".

Tal medicamento podría reducir potencialmente la virulencia al detener la secreción de toxinas mientras que otros medicamentos funcionan para eliminar la infección en sí. Dijo el Dr. Hay.

Los investigadores, dirigido por el profesor Trevor Lithgow de Monash BDI, utilizó microscopía electrónica de vanguardia con base en el Centro Ramaciotti de Microscopía Crioelectrónica (Universidad de Monash) para visualizar el poro de la nanomáquina. Utilizaron decenas de miles de imágenes creadas por el haz del microscopio para reconstruir un mapa tridimensional de resolución casi atómica del poro de 14 nanómetros. Un nanómetro es una millonésima de milímetro.

"El microscopio Titan Krios en Monash nos permitió ver importantes detalles moleculares de esta nanomáquina que han resultado esquivos durante décadas, "Dijo el Dr. Hay.

La metodología desarrollada por los investigadores sería aplicable a otras nanomáquinas de superficie de bacterias relacionadas, él dijo.