Cancerul gastric, febra Q, boala Legionarului, tusea convulsivă – chiar dacă bacteriile infecţioase ce cauzează aceste boli periculoase sunt diferite, toate folosesc aceeaşi mecanism molecular pentru a infecta celulele umane. Bacteriile folosesc acest mecanism, numit sistem de secreţie Tip IV (T4SS), pentru a injecta molecule toxice în celule şi de asemenea pentru a răspândi genele care generează rezistenţa la antibiotice a bacteriilor.
Acum, cercetătorii de la Caltech au descoperit arhitectura moleculară a T4SS de la patogenul uman Legionella pneumophilia. Acest lucru ar putea permite în viitor dezvoltarea unor antibiotice cu ţintă precisă pentru bolile mai sus menţionate.
Lucrarea a avut loc în laboratorul profesorului de biofizică şi biologie Grant Jensen, cercetător la Hughes Medical Institute, în colaborare cu laboratorul lui Joseph Vogel la Şcoala de Medicină a Universităţii din Washington în St. Louis (WUSTL). O lucrare ce descrie cercetarea a apărut online în jurnalul ”Nature Microbiology”, conform sciencedialy.com.
Există nouă tipuri diferite de sisteme de secreţie bacteriene. Tipul IV fiind cel mai elaborat şi mai versatil. T4SS poate secreta o varietate largă de molecule toxice – până la 300 în acelaşi timp – dintr-o bacterie în victima sa celulară, deturnând funcţiile celulare şi distrugând apărarea celulei.
În 2017, cerecetătorii au utilizat o tehnică numită criotomografie electrică pentru a arăta, pentru prima dată, arhitectura totală la rezoluţie scăzută a T4SS în Legionella, bacteria ce cauzează boala Legionarului, o formă severă şi adesea letală de pneumonie.
Aceştia au alcătuit un model structural detaliat al acestei maşini dinamice cu mai multe componente. De asemenea, echipa a făcut modificări precise asupra genelor bacteriei pentru a studia versiunile mutante ale T4SS, arătând modul de organizare al acestei maşinării complexe.
Modelul a arătat că sistemul de secreţie este compus dintr-o cameră distinctă şi un canal lung, asemenea ţevii şi camerei unei arme. Caracterizarea acestora şi altor componente ale T4SS ar putea permite dezvoltarea unor antibiotice cu ţintă precisă.
Antibioticele din prezent acţionează pe scară largă şi elimină bacteriile din corp, inclusiv microorganismele benefice din intestin. În viitor, antibioticele ar putea fi proiectate pentru a bloca doar sistemele de livrare a toxinelor (cum ar fi T4SS) sau patogenii dăunători, fără a deranja ”bacteriile bune” din corp.
