Un estudio internacional liderado por el Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC) y el Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB Barcelona) han podido descubrir cuál es el mecanismo molecular que activa la virulencia del cólera. Los autores del estudio publicado en el portal científico Science Advances señalan que la bacteria Vibrio cholerae activa su programa de virulencia una vez llega al intestino humano. Concretamente, los investigadores señalan que la fenilalanina, un aminoácido, es el elemento crítico que permite iniciar la ‘maquinaria genética’ para que se produzca la toxina del cólera.
Los autores del estudio destacan que ToxR y TcpP son factores de transcripción clave de la bacteria, estos factores son los que permiten que la bacteria detecte señales externas, como la presencia de sales biliares y bajos niveles de oxígeno, en el intestino delgado humano, y una vez se activan provocan una reacción en cadena y se termina produciendo la toxina del cólera y del pilus corregulado por toxinas.
La maquinaria genética
Este nuevo estudio, que ha utilizado la criomicroscopía electrónica (crio-EM) muestra cómo los principales reguladores de la infección interactúan con el motor de transcripción de la célula bacteriana, la ARN polimerasa (RNAP); una interacción que hasta ahora había permanecido oculta en el olvido. «ToxR y TcpP no inducen ningún reajuste conformacional sino que actúan como anclas moleculares, estabilizando una parte específica de la enzima (el dominio alfa-CTD) directamente sobre el ADN», destacan los investigadores. De hecho, los autores del estudio advierten que «la activación del gen de virulencia no se logra remodelando la maquinaria de transcripción, sino estabilizándola en una configuración productiva».
El doctor Miquel Coll, profesor de investigación del CSIC y ex jefe de grupo del laboratorio de Biología Estructural de Complejos de Proteínas y Ácidos Nucleicos y Máquinas Moleculares del IRB Barcelona, señala que «comprender esta interacción a nivel molecular nos da una nueva visión de cómo se controla la virulencia bacteriana».
El cólera, una amenaza mundial
La Organización Mundial de la Salud (OMS) alerta que la enfermedad del cólera afecta a más de 1 millón de personas cada año. La OMS cifra entre 1,3 y 4 millones los casos que se producen cada año y terminan causando decenas de miles de muertes, afectando especialmente a los niños. La enfermedad llega a los cuerpos humanos a través de la ingesta de agua y alimentos contaminados, sobre todo en zonas en las que hay un déficit en el saneamiento del agua y los alimentos. De hecho, el impacto del cólera en las sociedades hizo que en 2023 la OMS lo declarara como emergencia de grado 3 (el nivel más alto), con brotes activos en 43 países.
