El mapa de M. agalactiae revela nuevos conocimientos que abren rutas para explorar nuevas vacunas y antimicrobianos para aplicaciones veterinarias.
Los resultados también se pueden utilizar para ajustar una versión rediseñada de M. pneumoniae para que pueda tratar enfermedades pulmonares humanas en el futuro.
Los nuevos métodos utilizados en el estudio son una herramienta útil para que otros investigadores evalúen rápidamente el metabolismo activo de un microorganismo. aumentar las posibilidades de encontrar nuevas aplicaciones utilizando microbios.
Las bacterias son organismos vivos versátiles que pueden colonizar una amplia gama de entornos, Hospedadores, o tejidos dentro de un huésped. Gran parte de este éxito se debe a su plasticidad metabólica, que ha sido moldeada por la evolución durante millones de años.
Las vías metabólicas microbianas pueden explotarse para aplicaciones industriales, como el uso de bacterias para teñir los jeans con su tono índigo característico. También es cada vez más importante en la asistencia sanitaria, con estudios previos que vinculan el metabolismo del microbioma con la capacidad del cuerpo humano para absorber fármacos terapéuticos.
Los enfoques actuales para trazar las rutas metabólicas microbianas son costosos, tedioso y lento, obstaculizar el desarrollo de nuevas aplicaciones como vacunas o sustancias antimicrobianas. Se necesitan nuevas herramientas para construir un mapa preciso de todas las reacciones químicas que tienen lugar en una cepa particular de bacterias sin callejones sin salida ni vueltas inútiles.
En un estudio publicado hoy en la revista Informes de celda , Investigadores del Centro de Regulación Genómica de Barcelona describen un nuevo método para determinar las vías metabólicas activas en microbios utilizando técnicas de vanguardia de la genómica y la proteómica.
Los investigadores primero probaron sus métodos mapeando las vías metabólicas de Mycoplasma pneumoniae , una bacteria con un pequeño genoma que comúnmente causa infecciones leves del sistema respiratorio, y cuyo metabolismo se ha documentado exhaustivamente en el pasado. Sus vías metabólicas activas coinciden con los datos experimentales.
Luego utilizaron los mismos métodos para documentar las vías relativamente desconocidas de Mycoplasma agalactiae , una fuente común de infecciones en cabras y ovejas con importantes ramificaciones sanitarias y económicas para el ganado. A pesar de M. agalactiae y M. pneumoniae compartiendo gran parte del genoma de los demás, sus metabolismos tomaron rutas sustancialmente diferentes, destacando la complejidad de predecir redes metabólicas basadas únicamente en información genómica.
"Los microorganismos son un tesoro para encontrar nuevas aplicaciones para la salud y la industria. Tener nuevas herramientas para capturar una imagen global de la actividad y direccionalidad de las redes metabólicas microbianas es clave para aprovechar al máximo estos recursos naturales, "dice Ariadna Montero Blay, Estudiante de doctorado en el Centro de Regulación Genómica y primer autor del estudio.
"Nuestros hallazgos para Mycoplasma agalactiae podría tener un gran impacto en el campo veterinario en la generación de nuevos antimicrobianos basados en metabolitos tóxicos o cepas de vacunación atenuadas con eliminación de genes metabólicos esenciales o flujos metabólicos rediseñados ".
Los resultados del estudio pueden utilizarse para ajustar una versión rediseñada de M. pneumoniae para que algún día pueda usarse para tratar enfermedades pulmonares humanas, un objetivo a largo plazo del grupo de investigación.
Aunque todavía faltan años para esto, podemos utilizar estos métodos para identificar rutas metabólicas importantes y bloquearlas, lo que podría aumentar la especificidad y eficacia del uso de Mycoplasma como píldora viva. Nuestro estudio destaca los nuevos e ingeniosos métodos de la ciencia que están reduciendo el tiempo y los costos y acelerando los nuevos descubrimientos ".
Luis Serrano, Profesor de Investigación ICREA, Director del CRG y último autor del estudio
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