LIDERADO POR EL CSIC
Un estudio descubre el mecanismo molecular que hace mortal al cólera abriendo nuevas vías terapéuticas
Un estudio internacional liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB Barcelona) ha logrado desentrañar con un nivel de detalle sin precedentes el mecanismo molecular que permite a la bacteria del cólera causar una enfermedad potencialmente mortal.
El cólera se produce cuando esta bacteria coloniza el intestino humano y desencadena la producción de una potente toxina que provoca diarrea intensa y una rápida deshidratación, que puede ser mortal en pocas horas si no se trata. Aunque desde hace años se conocían los interruptores moleculares que regulan este proceso, hasta ahora se desconocía cómo interactuaban con la maquinaria de transcripción de la bacteria, en particular con la ARN polimerasa, la enzima encargada de activar los genes que hacen posible la infección.
Gracias a la criomicroscopía electrónica, el equipo investigador ha revelado que los factores de transcripción ToxR y TcpP actúan de una forma distinta a la que se asumía hasta ahora. En lugar de provocar cambios estructurales en la ARN polimerasa para iniciar la transcripción, estos factores funcionan como auténticas "anclas moleculares" que estabilizan una región concreta de la enzima sobre el ADN. Este proceso permite que los genes de virulencia se expresen de manera eficiente, facilitando tanto la producción de la toxina del cólera como la formación del pilus, una estructura clave para que la bacteria se adhiera a las paredes del intestino.
Por qué es relevante este hallazgo
"Comprender esta interacción a nivel molecular nos da una nueva visión de cómo se controla la virulencia bacteriana", explica Miquel Coll, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB) y coordinador del estudio. En la investigación han participado también científicos del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) de Heidelberg y de varios centros de investigación de Estados Unidos, lo que subraya el carácter internacional del trabajo.
Uno de los hallazgos más relevantes del estudio ha sido la identificación de un único aminoácido, una fenilalanina, como pieza clave en esta interacción molecular. Este componente actúa como un puente crítico entre los factores de transcripción y la ARN polimerasa. El descubrimiento adquiere especial importancia en un momento de resurgimiento global del cólera. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la enfermedad causa entre 1,3 y 4 millones de casos al año en todo el mundo y decenas de miles de muertes, especialmente en regiones con acceso limitado a agua potable y saneamiento. En 2023, ante el aumento de brotes en más de 60 países y la elevada mortalidad infantil asociada, la OMS clasificó el cólera como una emergencia sanitaria de grado 3, el nivel más alto de alerta.
Un futuro positivo para la medicina
Más allá de su valor científico, el estudio abre nuevas perspectivas para el desarrollo de tratamientos. Los investigadores destacan que la similitud estructural entre la ARN polimerasa de Vibrio cholerae y la de otras bacterias comunes sugiere que algunos antibióticos ya existentes podrían optimizarse para bloquear este mecanismo de activación de la virulencia. Esta estrategia resulta especialmente prometedora en un contexto de aumento de resistencias a los antibióticos y podría contribuir a mejorar el abordaje terapéutico del cólera en el futuro.