Descubren que la luz activa la virulencia de la brucelosis

Un trabajo liderado por científicos argentinos que hoy publica Science describe un mecanismo hasta ahora desconocido mediante el cual diferentes bacterias que producen infecciones perciben la luz azul, que toman como fuente de información para regular su ciclo de vida. El resultado del hallazgo causa asombro en la comunidad científica y marca un nuevo rumbo en la búsqueda de estrategias para contrarrestar enfermedades bacterianas, como la brucelosis, que sólo en la Argentina y Brasil genera pérdidas por más de 100 millones de dólares.

El descubrimiento ha sido liderado por un argentino que dirige el Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad de California, el doctor Roberto Bogomolni, y realizado por dos grupos argentinos, el de Fernando Goldbaum, del Instituto Leloir, y el de Rodolfo Ugalde, de la Universidad Nacional de San Martín (Unsam). Ellos y sus colaboradores, Gastón París y Diego Comerci, son investigadores del Conicet.

Es sabido que todos los organismos vivos se valen de la luz para realizar diferentes procesos que se relacionan con su metabolismo. En el universo de las bacterias, hasta ahora sólo se conocía la existencia de un vínculo con la luz en las denominadas bacterias fotosintéticas, microorganismos en los que el estímulo lumínico se traduce en energía que da paso a la fotosíntesis. Se desconocía, sin embargo, que la luz desempeñara algún papel en otra clase de bacterias no fotosintéticas, como las que generan enfermedades en las plantas, las Pseudomonas syringae , en el ganado, como la Brucella abortus , en los ecosistemas acuáticos, como la Erythrobacter litoralis , y en peces, aves y mamíferos, como la Listeria monocytogenes .

Para comprender el hallazgo es bueno recordar que hace casi 200 años se descubrió que las plantas se orientan hacia la luz -en particular hacia la luz azul- en un movimiento que se conoce como respuesta fototrófica. Hace tan sólo 10 años, pudo demostrarse que esa respuesta es generada por compuestos llamados fotorreceptores, que contienen módulos de proteínas denominados LOV (siglas en inglés de luz, oxígeno y voltaje) con más de cien aminoácidos que absorben la luz azul. Esos módulos fueron encontrados en más de cien clases de bacterias, pero como muchas de ellas no son fotosintéticas y no se sabía que tuvieran algún tipo de respuesta a la luz, su papel fue subestimado.

Al estudiar la proteína LOV en Brucella abortus , microorganismo que provoca abortos en el ganado y fiebre en los humanos, los investigadores encontraron que ésta se asocia con una molécula pequeña o cofactor, la flavina, que puede "ver" la luz azul y al hacerlo activa todo el conjunto de la molécula e inicia una serie de mecanismos que regulan su actividad. Observaron, asimismo, que la capacidad de percibir la luz se relaciona directamente con la virulencia de la bacteria. "En la oscuridad o cuando por ingeniería genética le quitamos la parte de la molécula que oficia de sensor, demostramos que la bacteria se replica diez veces menos", señala Goldbaum, que destaca que esta investigación describe por primera vez la existencia de un sensor de luz en bacterias.

Si bien las evidencias indicaban que había una relación entre el crecimiento de la bacteria y la luz, la información disponible hasta el momento hacía impensable la participación de un sensor de luz, con un rol tan protagónico. "Creo que utilizamos el camino correcto para responder una pregunta que es hacer un experimento", dijo el doctor Gastón París, del Laboratorio de Inmunología Estructural y Molecular del Instituto Leloir.

"La Brucella se conoce desde hace 120 años, y nadie sospechó que fuera sensible a la luz", puntualizó el doctor Roberto Bogomolni, que desde hace 40 años investiga sistemas biológicos detectores de luz.

Como la Brucella se aloja en el interior de las células del animal o de los humanos, cabe preguntarse para qué le sirve este mecanismo. "Todo indica que las bacterias que contaminan los restos abortivos adquieren una mayor virulencia al quedar expuestas a la luz, lo que las prepara para infectar con mayor probabilidad de éxito al siguiente animal", señalaron los doctores Carlos Alberto Fossati y Pablo Baldi, también del Conicet.

Al solicitárseles su opinión sobre los resultados de la investigación, ambos especialistas expresaron que "el avance en el conocimiento de los mecanismos de los que se vale esta bacteria para infectar, invadir y enfermar a sus huéspedes será fundamental a la hora de diseñar nuevas estrategias para la prevención y erradicación de la brucelosis".Agencia CyTA-Instituto Leloir

Por Claudia Mazzeo
Para LA NACION