Proteína para transporte del manganeso es vital para bacteria de la enfermedad de Lyme

Unos microbiólogos que estudiaban la bacteria Borrelia burgdorfei (Bb), el agente causante de la enfermedad de Lyme, han reportado el hallazgo una única proteína de transporte del manganeso que podría ser el talón de Aquiles del patógeno.

Para establecer la infección, Bb debe adquirir ciertos nutrientes, incluyendo metales de transición como manganeso, de sus huéspedes, piojos y mamíferos. Puesto que no se había identificado un transportador de metales en Bb, investigadores del Centro Médico de la Universidad del Sudoeste de Texas (Dallas, EUA) resolvieron buscar uno.

La proteína que encontraron, BmtA, no tenía homología con transportador de manganeso alguno, por lo que los investigadores especulan que BmtA podría incluir un mecanismo novedoso para la captura del manganeso por un patógeno bacteriano. Para estudiar cómo funciona BmtA, los investigadores generaron varias cepas mutantes de Bb a las que les faltaba el gen que la codifica.

Reportaron en la edición en línea del 13 de febrero de 2009 de la revista Proceedings of the [U.S.] National Academy of Sciences (PNAS), que los mutantes crecían ligeramente más lentos que las Bb de tipo salvaje, in vitro. Las mutantes BmtA eran sensibles a las acciones quelantes del EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) sugiriendo un papel de BmtA en la utilización de los metales. La acumulación intracelular de manganeso se disminuía sustancialmente en los mutantes, indicando que la proteína participaba en la ingesta de manganeso.

Se encontró que BmtA era esencial para el ciclo vital infeccioso de Bb en los piojos y mamíferos. Además, los mutantes eran sensibles al tratamiento con t-butil hidroperóxido, implicando que BmtA, y por lo tanto, el manganeso, eran importantes para que Bb desintoxicara las especies de oxígeno reactivo, incluyendo aquellas potencialmente liberadas por las células efectoras inmunes durante la respuesta inmune innata.

"Sin embargo, cuando se trata de hacer crecer la cepa mutante en un ratón no puede crecer”, dijo el autor principal el Dr. Michael Norgard, profesor de microbiología en el Centro Médico de la Universidad del Sudoeste de Texas. "El hecho de que la bacteria sin este transportador particular del manganeso no pueda crecer en el ratón hace preguntas importantes sobre cuales aspectos de la fisiología y el metabolismo contribuyen con la patogenicidad del organismo. Realmente pienso que existe algo en la noción de que el manganeso puede regular la expresión de otros factores de virulencia. Podría ser que el manganeso tiene un efecto indirecto, pero se necesita más investigación para determinar lo que debe suceder para que B. burgdorfei se vuelva virulenta”.

"Creemos que nuestros hallazgos suministran una base para definir aún más la homeostasis de los metales en este patógeno humano que puede conducir a estas estrategias para combatir la enfermedad de Lyme”, dijo el Dr. Norgard.

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University of Texas Southwestern Medical Center