Bacterias utilizan el arma de un virus para defenderse de sus ataques

Un equipo de científicos descubrió un nuevo mecanismo por el cual las bacterias pueden detectar ataques virales. Este proceso involucra a una enzima producida por el virus que corta una proteína sensor en la bacteria, lo que activa una respuesta inmune que lleva a la autodestrucción de la célula infectada. Este hallazgo, publicado en la revista Science, podría facilitar el desarrollo de terapias con fagos más efectivas contra bacterias resistentes a los antibióticos.

Los investigadores, liderados por Sam Hobbs, profesor asistente de bioquímica en University of Utah Health, señalaron que la terapia con fagos enfrenta un gran desafío: las bacterias han evolucionado sistemas inmunológicos propios que les permiten defenderse de los virus. Comprender estas defensas es clave para diseñar fagos terapéuticos que puedan superarlas.

El estudio se centró en un sistema inmunológico bacteriano conocido como CBASS. Cuando se activa, este sistema puede desencadenar una respuesta extrema en la que la bacteria infectada se suicida antes de que el virus tenga la oportunidad de propagarse a células vecinas. Dado que activar esta defensa es mortal para la bacteria, es esencial que el sistema reconozca con precisión una amenaza viral genuina.

Los científicos hallaron que el proceso de detección depende de algo que el virus necesita. Ciertos fagos producen una enzima que actúa como señal para alertar a la bacteria sobre el ataque. "Los fagos poseen una proteína llamada proteasa, que degrada otras proteínas. Descubrimos que esta proteasa del fago actúa directamente sobre la proteína del hospedador, y esa es la señal que activa todo el proceso de señalización", explicó Hobbs.

Este mecanismo de detección viral es diferente de otros sistemas inmunológicos antivirales. En CBASS, el desencadenante proviene de la actividad de una proteína viral que actúa sobre una proteína de la bacteria hospedadora. "Este es un mecanismo completamente nuevo para activar estas proteínas del hospedador", afirmó Hobbs.

Además de arrojar luz sobre cómo las bacterias se defienden de los fagos, este descubrimiento podría tener implicaciones para comprender la inmunidad en humanos. El sistema CBASS está relacionado con una vía inmune que se encuentra en los humanos, lo que sugiere que aspectos de esta defensa antiviral han perdurado a lo largo de la evolución.

La investigación también ofrece a los científicos un sistema experimental útil para investigar preguntas fundamentales sobre la inmunidad. La rápida vida de las bacterias permite a los investigadores estudiar los procesos inmunológicos de manera ágil y aplicar lo aprendido en modelos biológicos más cercanos a los humanos.

Este trabajo fue apoyado por el programa Pew Biomedical Scholars, el Burroughs Wellcome Fund, la G. Harold y Leila Y. Mathers Foundation, el Cancer Research Institute, el Parker Institute for Cancer Immunotherapy, el Massachusetts Consortium on Pathogen Readiness y el National Institute of General Medical Sciences.