Debido a una peculiaridad de la anatomía, las mujeres son particularmente vulnerables a las infecciones del tracto urinario, y casi la mitad de ellas experimentan una en algún momento de sus vidas.
Los científicos han estado tratando durante décadas de descubrir cómo las bacterias se afianzan en personas sanas, examinando todo, desde cómo los microbios se mueven y se adhieren al interior de la vejiga hasta cómo propagan sus toxinas para producir síntomas incómodos y a menudo dolorosos.
Investigación publicada en Con personas Examina cómo funcionan las bacterias. Escherichia colio bacterias coli – Responsable de la mayoría de las infecciones del tracto urinario – Capaz de utilizar los nutrientes del huésped para reproducirse a un ritmo extremadamente rápido durante la infección a pesar del ambiente casi estéril de la orina fresca.
Los investigadores que trabajan en el laboratorio del Dr. Harry Mobley, en la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan, comenzaron a observar cepas mutantes que no eran tan buenas para replicarse en modelos de ratón para identificar genes bacterianos que podrían ser importantes para la infección.
Al hacerlo, identificaron como importantes un grupo de genes que controlan los sistemas de transporte.
«Cuando las bacterias necesitan algo para crecer, como un aminoácido, pueden obtenerlo de dos maneras», explicó Mobley, profesor de Excelencia en Microbiología e Inmunología Frederick J. Novey.
«Pueden hacerlo ellos mismos o pueden robárselo a su anfitrión utilizando lo que llamamos un sistema de transferencia».
Una prueba de expresión genética anterior reveló que aproximadamente el 25% de los genes bacterianos estaban dedicados a tácticas reproductivas, incluidos sistemas de transporte de aminoácidos específicos, que bacterias coli «Se utiliza para traer miles de partículas por segundo», dijo Mobley.
La primera autora, Alison Shea, Ph.D., ex miembro del laboratorio Mobley y ahora profesora asistente de microbiología e inmunología en la Universidad del Sur de Alabama, hizo referencia a la biblioteca de proteínas de transporte de bacterias coli contra otros tipos de patógenos del tracto urinario para ver cuáles eran importantes para la infección. Descubrí que un tipo de transportador llamado ABC (por casete de unión de ATP) parece ser crucial.
Luego, utilizando agar para órganos elaborado a partir del tracto urinario de ratones, confirmó que los transportadores ABC son esenciales para la infección. Muchas cepas de bacterias que carecían de estos sistemas de importación de nutrientes tenían problemas para crecer en agar de vejiga y órganos renales.
«Las bacterias parecen invertir en sistemas de transporte de ATP que consumen mucha energía para tener una mayor afinidad por las fuentes de energía que les interesan», dijo Shea.
«Estos sistemas son muy buenos para llevar nutrientes a la célula».
Mobley señala que los hallazgos abren posibilidades para el desarrollo de nuevos tratamientos, lo que es especialmente importante en una era de creciente resistencia a los antibióticos.
«Si se inhiben estos sistemas de transporte, tal vez se pueda prevenir el rápido crecimiento de estas bacterias», dijo.
Shea señala que hacer esto no será fácil, ya que las bacterias han desarrollado múltiples sistemas de respaldo para esta importante clase de transportadores.
«Lo bueno de esta familia de unión a ATP es que todos contienen una subunidad de unión a ATP que le da al sistema de transporte la energía que necesita para hacer pasar los nutrientes a través de la membrana celular».
Es probable que esta subunidad sea un objetivo de disfunción de toda la familia de transportadores.
Aunque esto no necesariamente reemplazará a los antibióticos, dice, puede retardar el crecimiento para que los antibióticos y el sistema inmunológico del huésped puedan hacer un mejor trabajo para detener los gérmenes.