Científicos del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC), en colaboración con investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y de la Universidad Autónoma de Madrid, han descrito un mecanismo utilizado por la bacteria Salmonella enterica para multiplicarse en el interior de la célula infectada. El descubrimiento muestra que en esta bacteria existen dos maquinarias de división que se utilizan de forma alternativa fuera y dentro de la célula hospedadora. Hasta la fecha, se consideraba que todas las bacterias utilizaban una única maquinaria de división durante su crecimiento.
El estudio, publicado en la revista mBio, identifica en Salmonella una enzima que sólo muestra actividad en ambientes ácidos y está ausente en bacterias ambientales inocuas. Esta enzima fabrica el tabique de peptidoglicano que separa físicamente las células hijas y muestra baja afinidad por antibióticos beta-lactámicos comúnmente usados en clínica. Los autores han denominado a esta enzima PBP3SAL para diferenciarla de su equivalente en el sistema de división clásico PBP3. Según el trabajo, Salmonella utiliza PBP3SAL preferentemente para llevar a término la división en el interior de los compartimentos fagosomales de la célula infectada cuyo pH es ácido. El estudio supone la primera evidencia de que dos enzimas diferentes son capaces de construir el tabique de división bacteria de manera independiente en respuesta a distintas condiciones ambientales.
“Nuestros resultados ponen en entredicho la teoría, aceptada hasta ahora, que consideraba la existencia de una única maquinaria de división en bacterias que crecen activamente –indica Francisco García del Portillo, investigador del CNB-CSIC y autor del trabajo-. Hay que seguir investigando el papel de esta nueva enzima capaz de promover la división en el interior de la célula hospedadora ya que los antibióticos beta-lactámicos conocidos no son eficaces para frenar su actividad y se necesitan por tanto nuevos compuestos para el control de la infección intracelular”.
El estudio se ha realizado con Salmonella enterica serovar Typhimurium, un microorganismo patógeno que infecta el tracto digestivo de mamíferos. Esta bacteria presenta un ciclo de vida que alterna divisiones en el exterior y el interior de la célula. “Nuestro descubrimiento amplía el conocimiento de S. Typhimurium. La división de esta bacteria parece haber sido programada para ocurrir de manera diferente en la vida extracelular e intracelular. Queda por estudiar qué beneficios ofrece PBP3SAL en comparación con PBP3 durante la división del patógeno dentro de la célula eucariota”, concluye García del Portillo.
Imagen: Imágenes de microscopía mostrando la eficiencia de los dos mecanismos de división en diferentes medios. Esquema explicativo del modelo propuesto en el estudio. Francisco García del Portillo, CNB-CSIC, Castanheira S. et al mBio 2017.
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