Virulencia del Bacillus anthracis depende del bicarbonato sanguíneo

Los científicos han identificado el bicarbonato como el componente humano en la sangre que hace que la bacteria Gram-positiva, Bacillus anthracis se vuelva virulenta.

El bicarbonato es una sustancia química que se encuentra en todos los líquidos corporales y órganos que juegan un papel principal en mantener el equilibrio del pH en las células y suministra la señal para que el B. anthracis libere sus factores de virulencia. Sin la presencia del transportador de bicarbonato en la sangre, las bacterias no se vuelven virulentas. Este hallazgo abre avenidas nuevas de exploración para el desarrollo de tratamientos para otras infecciones bacterianas.

La causa principal en el aumento en las infecciones comunitarias y hospitalarias son las bacterias Gram-positivas. Los Centros para el Control y Prevención de las Enfermedades (CDC; Atlanta, GA, EUA) calculan que hasta el 10% de los pacientes de aproximadamente 2 millones de personas contraen infecciones nosocomiales anualmente. Estas bacterias, frecuentemente, son resistentes a antibióticos múltiples, convirtiendo el problema en una preocupación de salud pública y aumentando la urgencia de encontrar tratamientos antibacterianos nuevos.

La profesora asociada del Instituto de Investigación Scripps (La Jolla CA, EUA), Marta Perego, Ph.D. y colegas identificaron un transportador, previamente desconocido de unión de la adenosina trifosfato (ATP) (transportador-ABC), el cual se identifica con el número genético BAS2714-12--que es esencial para transportar el bicarbonato. Los transportadores ABC usan la energía de la hidrólisis del ATP para transportar varias sustancias a través de las membranas celulares. Cuando se eliminaron los genes que codifican el transportador ABC-BAS2714-12, la tasa de captación de bicarbonato dentro de la célula disminuyó enormemente, no ocurría la expresión de la toxina genética y se eliminaba la virulencia en el modelo animal de infección.

La eliminación de la producción del dióxido de carbono dentro de la célula bacteriana no tenía efecto sobre la producción de la toxina, sugiriendo que la actividad del CO2 no es esencial para la inducción del factor de virulencia y que el bicarbonato, no el CO2 es la señal esencial para la inducción de la virulencia.

Este hallazgo es significativo porque otras bacterias patógenas como Streptococcus pyogenes, Escherichia coli, Borrelia burgdorferi, y Vibrio cholerae tienen vías de transporte de bicarbonato similares a B. anthracis y posiblemente tienen mecanismos desencadenante de virulencia, similares.

El estudio fue publicado en la edición del 21 de noviembre de 2008 de la revista PLoS Pathogens.

Enlaces relacionados:
U.S. Centers for Disease Control and Prevention
Scripps Research Institute