Transporte iónico mediado por Atpasas tipo P en la membrana plasmática de Wycobacterium tuberculosis : Fase 2 : Blancos de atenuación y viabilidad.

La tuberculosis (TB) es una enfermedad causada por Mycobacterium tuberculosis (Mtb); en la actualidad, aproximadamente la tercera parte de la población mundial se encuentra infectada con Mtb, generando cerca de 2 millones de muertes cada año. La TB latente, junto a la actual pandemia de VIH-SIDA y la aparición de cepas de Mtb multi-fármaco y extremadamente fármaco resistentes (MDR y XDR) a los antituberculosos (anti-TB) usados actualmente, han hecho muy difícil el control de esta patología. A pesar de que existen en prueba nuevos medicamentos anti-TB y se han desarrollado candidatos a vacuna, se está muy lejos de alcanzar un efectivo control de la TB, por ello para contribuir con este propósito, es fundamental descubrir marcadores biológicos alternativos involucrados tanto en la virulencia como en la latencia y la viabilidad de Mtb. Recientes estudios han sugerido que el transporte iónico de Mtb mediado por enzimas ATPasas tipo P es activado por estímulo de diferentes condiciones de estrés como son la respuesta de las células hospedadoras a la infección, por sustancias tóxicas, hipoxia, entre otras. Mtb posee un número inusualmente alto de ATPasas tipo P (12 posibles ORFs), sugiriendo su participación en la virulencia y viabilidad del bacilo. Nuestro grupo de investigación Bioquímica y Biología Molecular de las Micobacterias (BBMM) de la Universidad Nacional de Colombia, en los últimos años ha sido pionero en el estudio de la especificidad del transporte iónico mediado por ATPasas tipo P en las micobacterias. En la Fase 1 de este estudio, algunas aproximaciones bioinformáticas nos permitieron clasificar las ATPasas tipo P de Mtb en dos grandes grupos: i) transportadores de iones de metales alcalinos/alcalinotérreos como Na+, K+, Ca2+ y H+) y ii) transportadores de iones de metales pesados como Cu2+, Cu+, Ag+, Cd2+ y Pb2+. También demostramos que la actividad de los transportadores CtpF, CtpE y CtpH de Mtb estaba relacionada con el eflujo de Ca2+, la tolerancia a concentraciones tóxicas de Na+/K+ y la respuesta a condiciones de hipoxia, lo que indujo postular la posible implicación de estos transportadores de metales alcalino/alcalinotérreos en la atenuación de Mtb. Respecto al transporte de metales pesados, establecimos una relación entre la actividad de CtpA y CtpG de Mtb y la tolerancia de las micobacterias a concentraciones tóxicas de Cu+ sugiriendo una posible implicación de estos transportadores de membrana en la viabilidad de Mtb. Un meta-análisis de los resultados reportados sobre el comportamiento transcripcional de las ATPasas tipo P de Mtb bajo diferentes condiciones experimentales, nos ayudó a seleccionar los transportadores de metales alcalinos/alcalinotérreos CtpF y CtpE, y de metales pesados CtpA y CtpB, como relevantes en la atenuación y viabilidad de Mtb respectivamente. Se construyeron por lo tanto mutantes de estas bombas para su caracterización. Una nueva fase de esta investigación (Fase 2, presente proyecto) propone evaluar la capacidad infectiva de los mutantes de Mtb defectivos en CtpF, CtpE (transportadores de Ca2+, Na+ y K+), CtpA y CtpB (transportadores de Cu+), en el modelo celular de macrófagos murinos, para así indagar el papel real de estos transportadores en la atenuación de Mtb. Estos mismos mutantes se utilizarán en estudios funcionales mediante absorción atómica de acumulación de iones metálicos en la micobacteria, para conocer si la atenuación de Mtb podría estar, entre otros, asociada a la disminución de la actividad de ATPasas tipo P de membrana plasmática. También estudios sobre posibles cambios transcripcionales de las ATPasas tipo P de Mtb en respuesta a condiciones de estrés relacionadas con la infección tuberculosa como: hipoxia, inanición, concentraciones tóxicas de cationes metálicos, y especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, se realizarán para demostrar plenamente la especificidad iónica de los transportadores en estudio.

• Autores: Soto Ospina, Carlos Yesid
• Tipo de recurso: Investigation report
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación
• Repositorio: Repositorio Minciencias
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.minciencias.gov.co:20.500.14143/37843
• Acceso en línea: https://colciencias.metadirectorio.org/handle/11146/37843; http://colciencias.metabiblioteca.com.co
• Palabra clave: ATPasas tipo P; Blancos terapéuticos; Membrana plasmática; Mycobacterium tuberculosis; Transporte iónico; Virulencia y viabilidad celular
• Rights: openAccess
• License: http://purl.org/coar/access_right/c_abf2