Los investigadores están allanando el camino hacia un nuevo enfoque terapéutico para la gonorrea al arrojar luz sobre el mecanismo detrás de proteínas importantes en la membrana externa de la bacteria Neisseria gonorrhoeae.

Las terapias futuras podrían venir en forma de nuevos antibióticos o, aun mejor, una vacuna.

Los hallazgos son especialmente importantes ya que Neisseria gonorrhoeae se considera una "superbacteria" debido a su resistencia a todas las clases de antibióticos disponibles para el tratamiento de infecciones.

Gonorrea, una enfermedad de transmisión sexual cuyo número aumenta en 78 millones de casos nuevos en todo el mundo cada año, es muy perjudicial para la salud reproductiva y neonatal si no se trata o se trata de forma inadecuada.

Puede provocar endometritis, enfermedad pélvica inflamatoria, embarazo ectópico, epididimitis e infertilidad. Los bebés nacidos de madres infectadas tienen un mayor riesgo de ceguera.

La investigación dirigida por los coautores Aleksandra Sikora de la Universidad Estatal de Oregon y Nicholas Noinaj de la Universidad de Purdue proporciona información estructural y funcional clave sobre un complejo de proteínas multicomponente conocido como BAM. abreviatura de maquinaria de ensamblaje de barriles beta.

En bacterias Gram-negativas, BAM es responsable de la biogénesis de las proteínas de barril beta en las membranas externas de las células.

Las proteínas de la membrana externa tienen funciones fisiológicas y estructurales cruciales, entre ellos la adquisición de nutrientes, secreción, transducción de señales, biogénesis de la membrana externa, y motilidad. En bacterias patógenas, esas proteínas también conducen a la colonización del huésped y pueden explotar las respuestas inmunes, facilitando la virulencia.

BamA es el componente principal de la maquinaria de ensamblaje de barriles beta, y este estudio analizó otros dos componentes, BamD y BamE.

Los investigadores encontraron que en N. gonorrhoeae, BamE se expone en la superficie celular pero no es esencial para la viabilidad celular. En cambio, BamD tenía los rasgos opuestos:no mostraba la superficie, pero esencial para la viabilidad.

Sin embargo, cuando BamE fue eliminado en experimentos, BamD se trasladó a la superficie.

"La pérdida de BamE alteró la composición de la envoltura celular y condujo a un crecimiento celular más lento, "dijo Sikora, profesor asociado en la Facultad de Farmacia de OSU. "También condujo a un aumento tanto de la susceptibilidad a los antibióticos como a la formación de vesículas de membrana que contienen mayores cantidades de antígenos de la vacuna".

Sikora señaló que tanto BamD como BamE se expresan en diversos aislados gonocócicos y en diferentes fases de crecimiento.

"Las estructuras resueltas de Neisseria BamD y BamE comparten pliegues generales con las proteínas de E. coli, pero también existen diferencias que pueden ser importantes para la función, ", dijo." Entonces, aunque BAM se conserva en bacterias Gram-negativas, hay diferencias estructurales y funcionales de una especie a otra que probablemente se pueden explotar en el desarrollo de terapias específicas para cada especie para combatir la resistencia a múltiples fármacos ".

Por ejemplo, en E. coli, BamE no está expuesto a la superficie; además, la ausencia de BamE en E. coli no hace que BamD se muestre en la membrana externa.

"Esa es una evidencia más de que BamE puede ser un nuevo objetivo de vacuna contra N. gonorrhoeae, "Dijo Sikora." Hicimos mucha biología, así como la resolución de estructuras que nos dan herramientas para habilitar nuevas terapias. En la batalla contra la resistencia a múltiples fármacos, la forma ideal de prevenir enfermedades es una vacuna, y tener una estructura de BamE abre la puerta a un enfoque de vacunología estructural ".

Los hallazgos se publicaron en el Revista de química biológica .