Cerdanyola del Vallés, 6 de julio de 2018. El mimetismo se conoce como la habilidad que tienen algunos animales de asemejarse a otros de su entorno para asegurar su supervivencia. Un ejemplo clásico es el insecto palo cuya forma y coloración le hacen pasar desapercibido ante posibles depredadores. Muchos patógenos intracelulares también usan el mimetismo molecular para asegurar su supervivencia. El mimetismo molecular consiste en que una parte de una proteína del patógeno se asemeja a otra proteína totalmente distinta del hospedador. Muchos microorganismos intracelulares usan el mimetismo molecular para interferir en procesos celulares que favorezcan su supervivencia y replicación.
El grupo de Tráfico Intracelular liderado por el investigador Aitor Hierro del CIC bioGUNE en el País Vasco y en colaboración con otros grupos de los Institutos Nacionales de la salud en Estados Unidos, lleva varios años trabajando en cómo la bacteria infecciosa Legionella pneumhopila interacciona con las células humanas. Para esta investigación se han realizado experimentos en la línea de luz XALOC del Sincrotrón ALBA y en la línea de luz I04 de Diamond Light Source, en Inglaterra, que han permitido resolver la estructura de la proteína RavN de L. pnemophila, una proteína que usa este mimetismo molecular para engañar a la célula infectada.
En este trabajo, los investigadores han demostrado cómo la Legionella utiliza el mimetismo molecular para explotar la ubiquitinación, un proceso que modifica las proteínas con ubiquitina para su participación en diversos procesos celulares. En la ubiquitinación participan tres enzimas: una enzima (E1) de activación, una enzima (E2) de conjugación y finalmente una enzima (E3) de ligación de la ubiquitina a la proteína diana. Utilizando la cristalografía de rayos X se ha resuelto la estructura de la proteína RavN de L. Pneumophila demostrando que tiene un cierto parecido estructural con E3 eucariotas a pesar de su distinta composición. En base a este resultado se realizó una búsqueda por homología de estructura secundaria con otras proteínas de Legionella y se encontraron nuevos candidatos E3 ligasas no identificados hasta ahora. El trabajo demuestra que L. pneumophila posee una batería de enzimas E3 ligasas vital para el proceso de infección y que a pesar de la divergencia evolutiva, las regiones de mimetismo molecular se encuentran altamente conservadas para favorecer la usurpación de la maquinaria de ubiquitinación de la célula hospedadora.
¿Qué es la legionelosis?
El agente causal de la legionelosis es una bacteria Gram negativa del género Legionella cuyo hábitat natural son las zonas acuáticas estancadas donde vive. Si bien los sistemas artificiales de almacenamiento de agua dulce como fuentes ornamentales, piscinas, tanques de agua caliente y torres de refrigeración de aire acondicionado sin un correcto mantenimiento son también entornos propicios para su crecimiento y principales focos de infección. Comúnmente, la transmisión de la Legionella es por inhalación de microgotas o aerosoles de agua contaminados.
La Legionella se descubrió en 1977 a raíz de un brote de neumonía en la Convención de la Legión Americana de 1976 en Filadelfia, EEUU, y de ahí el nombre de Enfermedad del Legionario o Legionellosis. La infección por legionella abarca desde afecciones leves similares a una gripe (Fiebre de Pontiac) hasta formas de neumonía potencialmente mortales especialmente en ancianos, y personas con precondiciones médicas. Según un estudio del European Center for Desease Control (ECDC), entre 2011 y 2015 se notificaron 30.532 casos de legionelosis de los que un 70% se produjeron en Alemania, España, Francia o Italia.
Figura: Representación esquemática de la estructura de RavN1-123 como diagrama de cinta mostrado en dos orientaciones (giradas 90 ° a lo largo del eje x). Los elementos secundarios se indican como espirales (hélices) o flechas (cadenas beta), con el motivo RING / U-box coloreado en naranja y la estructura C-terminal en color teja.
