Mycobacterium tuberculosis, el agente responsable de la tuberculosis, produce toxinas y sus antídotos para regular su crecimiento y adaptarse al estrés.
En un artículo publicado en
Nature Communications, los científicos describieron el mecanismo de acción de una toxina que bloquea la fabricación de proteínas y mostraron cómo la célula puede desintoxicarse. Estos resultados abren posibilidades para el desarrollo de tratamientos basados en la activación de esta toxina.
Inhibición del ARN de transferencia serina por la toxina MenT3 y reparación por la ARNt nucleotidiltransferasa CCAse (enzima CCA-adding).
© Xibing Xu y Pierre Genevaux
La tuberculosis es la principal causa de mortalidad atribuida a un agente infeccioso único: la bacteria
Mycobacterium tuberculosis. Esta bacteria afecta principalmente a los pulmones y se transmite por vía aérea. Puede persistir durante largos periodos en el organismo en un estado no replicativo y tolerante a los medicamentos, llamado tuberculosis latente.
La aparición de tuberculosis multirresistentes y ultrarresistentes a los antibióticos ha incrementado significativamente la necesidad de identificar nuevos objetivos para desarrollar medicamentos y estrategias de tratamiento novedosas.
Una vía prometedora se basa en sistemas particulares que posee
Mycobacterium tuberculosis, llamados "sistemas toxina-antitoxina" (TA). Estos sistemas son elementos genéticos compuestos por una toxina deletérea (el veneno) y una antitoxina que inhibe su actividad (el antídoto).
En condiciones de estrés, la inhibición por parte de la antitoxina se elimina y las toxinas activas pueden dirigirse a procesos o estructuras celulares esenciales, como la síntesis de proteínas (traducción), la replicación, el metabolismo o la síntesis de la pared celular, causando así la inhibición del crecimiento o la muerte de la bacteria.
Hasta la fecha, no se conoce el papel de estos sistemas TA en
M. tuberculosis, y la naturaleza altamente deletérea de algunas toxinas sugiere que sus propiedades antibacterianas podrían utilizarse para identificar nuevos objetivos terapéuticos o directamente como agentes antimicrobianos.
MenT3: una toxina de interés
En un artículo publicado en
Nature Communications, los científicos realizaron un descubrimiento importante sobre una de estas toxinas denominada MenT3.
Esta toxina bloquea un proceso esencial para la supervivencia de las bacterias: la fabricación de proteínas. Actúa al modificar una parte de los ARN de transferencia que son moléculas indispensables para ensamblar proteínas. Más específicamente, actúa como una nucleotidiltransferasa (NTase).
Esto significa que controla el crecimiento de
Mycobacterium tuberculosis bloqueando la producción de proteínas mediante un mecanismo específico: impide la aminoacilación de los ARN de transferencia que portan serina, al modificar el extremo que recibe este aminoácido.
Los científicos también descubrieron un mecanismo por el cual la toxina MenT3 puede ser neutralizada. Otra enzima, la CCAse, que también es una NTase pero está implicada en la maduración de los ARN de transferencia, puede restaurar los extremos de los ARN afectados, permitiendo así desintoxicar a
Mycobacterium tuberculosis.
Este avance abre nuevas perspectivas para el desarrollo de tratamientos innovadores basados en la activación de la toxina MenT3.
Referencia:
Xu, X., Barriot, R., Voisin, B.
et al.
Nucleotidyltransferase toxin MenT extends aminoacyl acceptor ends of serine tRNAs to control
Mycobacterium tuberculosis growth.
Nat Commun 15, 9596 (2024).
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53931-w
Fuente: CNRS INSB