Los científicos han estado tratando de descubrir durante décadas cómo las bacterias se afianzan en personas por lo demás sanas, examinando todo, desde cómo los microbios se mueven hacia el interior y se adhieren al interior de la vejiga hasta cómo despliegan sus toxinas para producir síntomas incómodos y a menudo dolorosos. /P>

Investigación publicada en PNAS examina cómo la bacteria Escherichia coli, o E. coli, responsable de la mayoría de las infecciones urinarias, es capaz de utilizar los nutrientes del huésped para reproducirse a un ritmo extraordinariamente rápido durante la infección a pesar del ambiente casi estéril de la orina fresca.

Los investigadores que trabajan en el laboratorio de Harry Mobley, Ph.D., en la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan comenzaron observando cepas mutantes que no eran tan buenas para replicarse en modelos de ratón para identificar genes bacterianos que pueden ser importantes para establecer una infección.

Al hacerlo, identificaron como críticos un grupo de genes que controlan los sistemas de transporte.

"Cuando las bacterias necesitan algo para crecer, digamos un aminoácido, pueden obtenerlo de dos maneras", explicó Mobley, profesor distinguido Frederick G. Novy de Microbiología e Inmunología.

"Pueden fabricarlo ellos mismos o robárselo a su anfitrión utilizando lo que llamamos un sistema de transporte".

Su examen previo de expresión genética reveló que casi el 25% de los genes bacterianos estaban dedicados a tácticas de replicación, incluidos sistemas de transporte para aminoácidos específicos, que E. coli utiliza para traer miles de moléculas por segundo, dijo Mobley.

La primera autora, Allyson Shea, Ph.D., ex miembro del laboratorio de Mobley y ahora profesora asistente de Microbiología e Inmunología en la Universidad del Sur de Alabama, comparó una biblioteca de proteínas de transporte de E. coli con otras especies de patógenos de ITU para vea cuáles fueron importantes para la infección. Descubrió que un tipo de transportador llamado ABC (por casete de unión de ATP) parecía ser crítico.

Luego, utilizando agar para órganos elaborado a partir del tracto urinario de un ratón, confirmó que los transportadores ABC eran esenciales para la infección. Muchas cepas de bacterias que carecían de estos sistemas de importación de nutrientes tenían problemas para crecer en agar de vejiga y órganos de riñón.

"Parece que las bacterias invierten en estos sistemas de transporte de ATP, que consumen mucha energía, para tener una mayor afinidad por las fuentes de energía que les interesan", afirmó Shea.

"Estos sistemas son muy, muy buenos para introducir nutrientes dentro de la célula".

Los hallazgos, señala Mobley, abren vías para el desarrollo de nuevas terapias, lo cual es especialmente importante en una era de creciente resistencia a los antibióticos.

"Si se inhiben estos sistemas de transporte, tal vez se pueda inhibir el rápido crecimiento de estas bacterias", afirmó.

Hacerlo no será fácil, señala Shea, ya que las bacterias han desarrollado múltiples sistemas de respaldo para esta importante clase de transportadores.

"Lo bueno de esta familia de unión a ATP es que todos tienen una subunidad de unión a ATP que proporciona al sistema de transporte la energía que necesita para hacer pasar los nutrientes a través de la membrana celular".

Esta subunidad podría potencialmente ser un objetivo para hacer que toda la familia de transportadores sea disfuncional.

Si bien esto no necesariamente reemplazaría a los antibióticos, afirma, podría ralentizar el crecimiento para que los antibióticos y el sistema inmunológico del huésped pudieran hacer un mejor trabajo para detener a los insectos.

Otros autores incluyen a Valerie S. Forsyth, Jolie A. Stocki, Taylor J. Mitchell, Arwen E. Frick-Cheng, Sara N. Smith y Sicily L. Hardy.