El cobre es conocido desde hace mucho tiempo por su capacidad para matar bacterias y otros microbios.

Pero en un giro interesante, Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han demostrado que Escherichia coli ( E. coli ) bacterias, las que están en la raíz de las infecciones del tracto urinario (ITU) difíciles de tratar, extraen pequeñas cantidades de cobre en el cuerpo y las utilizan como nutriente para estimular el crecimiento. El hallazgo sugiere que bloquear este sistema puede matar de hambre a las infecciones por E. coli, abriendo la puerta al tratamiento de las infecciones urinarias con medicamentos que funcionan de manera diferente a los antibióticos tradicionales.

El estudio se publica el 24 de julio en Biología química de la naturaleza .

El cobre es un mineral esencial que se encuentra en los mariscos, cereales integrales, nueces, frijoles y otros alimentos. Puede matar patógenos en altas concentraciones. Pero no estaba claro cómo maneja E. coli los iones de cobre presentes en la orina, un medio extremadamente complejo que contiene muchos metales traza y otros compuestos.

En trabajos anteriores que estudiaron cepas de E. coli que se sabe que causan infecciones urinarias difíciles de tratar, los investigadores demostraron que una molécula llamada yersiniabactina que es secretada por la bacteria secuestra el cobre, evitando que se acumule a niveles antibacterianos. Pero se desconoce qué hace con este cobre ligado.

"La yersiniabactina es más común en bacterias invasoras, incluyendo E. coli, que causan las infecciones urinarias recurrentes más problemáticas y resistentes a los antibióticos, "dijo el autor principal Jeffrey P. Henderson, MARYLAND, Doctor, profesor asociado de medicina. "Una de las razones por las que tratamos las infecciones urinarias es porque la bacteria invadirá otras áreas y pasará de ser una molestia a una infección mucho más grave. Debido a que la yersiniabactina parece estar asociada con bacterias más virulentas, queríamos entender qué está haciendo y por qué está ahí ".

Si bien se sabe que las bacterias aportan hierro, otro mineral esencial, a la célula, los investigadores notaron que E. coli Durante mucho tiempo se pensó que carecían de un método para importar cobre. En efecto, los científicos han asumido que la yersiniabactin solo importa hierro.

En el nuevo estudio, los investigadores demostraron que la yersiniabactin importa iones de cobre a la célula, donde estas partículas cargadas ayudan a desencadenar las muchas reacciones bioquímicas que las bacterias necesitan para crecer y reproducirse. Los científicos demostraron además que una vez liberado de su cargamento de minerales, La yersiniabactina vuelve al exterior de la célula para absorber más cobre. Los investigadores llamaron a esta estrategia "pasivación nutricional". En metalurgia, pasivación se refiere al tratamiento o recubrimiento del metal para hacerlo menos reactivo.

Los investigadores también han demostrado que la yersiniabactina puede unirse a una variedad de metales más allá del cobre y el hierro. incluido el níquel, cobalto y cromo.

"La idea tradicional de que la yersiniabactin es un importador de hierro es una visión demasiado simplista de esta molécula, "dijo Henderson, que trata a pacientes con infecciones urinarias. "Las bacterias que secretan yersiniabactina pueden unirse a todo tipo de metales. En el lugar de la infección, esta molécula parece agarrarse a los metales que la rodean, evitar que estos metales alcancen niveles tóxicos, pero también aportando cantidades controladas de iones metálicos con fines nutricionales ".

Henderson y sus colegas notaron que las cepas de E. coli sin la capacidad de llevar la yersiniabactina unida al cobre a la célula eran menos agresivas que las cepas que podían importar cobre a través de esta ruta. Los investigadores dijeron que el trabajo futuro en el desarrollo de fármacos antibacterianos podría buscar formas de bloquear la yersiniabactina, esencialmente privando a la célula de nutrientes esenciales.

Esta estrategia puede ser relevante más allá del E. coli que causan infecciones urinarias recurrentes, según los investigadores. Henderson señaló que la molécula de yersiniabactina está presente en las bacterias que causan la peste y en las bacterias que comúnmente causan neumonía.