Los bioquímicos de la Universidad McGill están observando detenidamente cómo una enzima específica que es parte del sistema inmunológico humano interactúa con un cierto grupo de bacterias que se describen como gramnegativas.

Investigadores de todo el mundo "han estado estudiando la enzima, conocido como AOAH, durante más de 30 años. Esta es la primera vez que alguien ha podido ver exactamente cómo se ve, "según Bhushan Nagar, profesor asociado de bioquímica en la Universidad McGill de Montreal.

Más que eso, las imágenes tridimensionales capturaron un momento en el tiempo que muestra cómo la AOAH inactiva una molécula tóxica que comúnmente forma parte de varias bacterias gramnegativas. La investigación se llevó a cabo en Canadian Light Source.

Existen numerosos tipos de bacterias gramnegativas en todo el medio ambiente. Mientras que algunos son inofensivos, muchos causan una variedad de enfermedades humanas, dice Nagar. Por ejemplo, varias especies como E. coli y Salmonella, causar enfermedades transmitidas por los alimentos. Otros causan infecciones como neumonía, meningitis, infecciones del torrente sanguíneo o gonorrea.

Algunos tipos de infecciones bacterianas gramnegativas están demostrando resistencia a los medicamentos y son cada vez más difíciles de tratar. haciendo aún más importante comprender cómo el sistema inmunológico humano interactúa con ellos.

Cuando se desarrolla una infección, generalmente desencadena la inflamación a través de un componente tóxico de la capa externa de las bacterias gramnegativas, llamado lipopolisacárido (LPS), también conocido como endotoxina.

"La inflamación es una respuesta protectora del sistema inmunológico al combatir infecciones, "dice Nagar.

Es lo que causa fiebre dolores hinchazón y, a veces, enrojecimiento de la piel. Pero hay un buen equilibrio. Demasiada inflamación puede hacer que una persona se enferme más e incluso muera, mientras que muy poco no ayudará a eliminar las bacterias que causan la infección. El sistema inmunológico controla este problema amortiguando la inflamación después de la respuesta aguda inicial. De esa manera, la inflamación no causa un daño excesivo.

Una vez que se haya eliminado la infección, el sistema debe reiniciarse para estar preparado para combatir nuevas infecciones. Este trabajo cae en manos de la enzima AOAH. Con la bacteria gramnegativa, se encontró que los objetivos de la AOAH, se une a, y elimina dos regiones específicas en LPS, haciéndolo ineficaz y provocando que el sistema se reinicie.

Los investigadores pudieron ver las imágenes utilizando una muestra cristalizada de AOAH unida a una parte del LPS. Los resultados permitieron una mirada detallada a la estructura molecular de AOAH y mostraron claramente qué partes de su superficie interactuaban con la toxina.

"De hecho, pudimos ver el mecanismo molecular que utiliza la enzima para cortar partes de LPS para inactivarlo, "dice Nagar.

Los hallazgos fueron publicados en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias a principios de este año.

Las imágenes proporcionan un mapa de la enzima AOAH y abren la puerta a otras direcciones de investigación. Algunas formas de AOAH están asociadas con ciertas enfermedades como el asma y la sinusitis crónica. Conocer su estructura completa ayudará a los investigadores a comprender mejor cómo son las variaciones que causan enfermedades y podría proporcionar los detalles necesarios para desarrollar nuevos tratamientos para las infecciones o enfoques para prevenirlas.