Los investigadores revelan mecanismos que ayudan al patógeno C. difficile a sobrevivir en niveles bajos de oxígeno

Investigadores de ITQB NOVA, en colaboración con el Institut Pasteur de París, han arrojado luz sobre los mecanismos que permiten Clostridioides difficile , un patógeno que solo puede crecer en ambientes libres de oxígeno, para poder sobrevivir a niveles bajos de oxígeno.

C. difficile es una de las principales causas de problemas intestinales asociados con el uso de antibióticos, provocando un número estimado de 124.000 casos por año en la UE, con un coste medio de 5.000 € por paciente, como consecuencia directa del contagio asociado a la asistencia sanitaria.

Variedades particularmente patógenas de C. difficile son una causa importante de infecciones de alta prevalencia en entornos sanitarios y seguirán obstaculizando el uso ideal de la terapia antimicrobiana a menos que estos mecanismos se comprendan más rápidamente que la evolución de estos organismos.

Un intestino humano sano generalmente se considera principalmente libre de oxígeno, pero, en realidad, hay diferentes niveles de oxígeno a lo largo del tracto gastrointestinal, que plantea un desafío para los organismos anaeróbicos del microbioma humano, tal como C. difficile . En organismos similares a esta bacteria, dos familias de enzimas, proteínas de flavodiiron y rubreritrinas, Se ha demostrado que desempeñan un papel importante en la protección contra el estrés oxidativo.

"Se sabía poco sobre las proteínas reales implicadas en la capacidad de C. difficile tolerar el O2, y nuestros estudios han demostrado un papel clave de las proteínas flavodiiron y las proteínas rubrerythrins para proporcionar C. difficile con la capacidad de crecer en condiciones como las que se encuentran en el colon ", dice Miguel Teixeira, jefe del Laboratorio de Bioquímica Funcional de Metaloenzimas.

Este hallazgo llevó al equipo ITQB NOVA, junto con el laboratorio I. Martin-Verstreaet del Institut Pasteur, para desarrollar un estudio integral sobre cuatro de estos tipos de proteínas. Se había establecido previamente que una proteína flavodiiron es capaz de reducir tanto el oxígeno como el peróxido de hidrógeno, y este estudio confirmó lo mismo para dos tipos de proteínas rubreritrinas.

En una cepa mutante particular de C. difficile , la inactivación de ambas rubreritrinas hizo que las bacterias no crecieran a un nivel de oxígeno superior al 0,1%, una diferencia significativa de la resistencia habitual de las bacterias, de hasta 0,4% de O2.

Al demostrar que las proteínas flavodiiron y rubrerythrin inversa son esenciales en C. difficile la capacidad de tolerar el daño a sus células en presencia de oxígeno, los dos equipos de investigadores han logrado un paso significativo hacia una mejor comprensión de sus mecanismos de resistencia. Los investigadores ahora pasarán a explorar otros mecanismos de supervivencia de estas bacterias.

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