Freno a las resistencias

Carmen Tapia. León 26/01/2012

Las bacterias tienen, además de su genoma esencial, mini-genomas dispensables denominados plásmidos que actúan como vehículos de intercambio genético en las poblaciones bacterianas en una especie de sexo primitivo en las que una bacteria actúa como donadora y otra como receptora. Estos vehículos pueden transportar resistencias a antibióticos y determinantes de virulencia y transmitirlos en estos intercambios con el consiguiente riesgo para la salud humana y animal.

El científico leonés, Ramón Díaz Orejas (La Robla, 1944) se ha centrado en estudiar como se replican y mantienen estos elementos genéticos dentro de la célula. «Los plásmidos han jugado un papel clave en la revolución del DNA recombinante que abrió nuevas e insospechadas posibilidades para la investigación básica, clínica y biotecnológica. Debido a su reducido tamaño y a su carácter dispensable y autónomo, estos minicromosomas se han utilizado con ventaja para estudiar el mecanismo por el que el DNA se copia en la célula», explica Díaz Orejas, que desde el Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC ha centrado sus estudios en el factor R1 que confiere resistencia a los antibióticos de la bacteria Escherichia coli (vive en el intestino y provoca diarreas) y otras enterobacterias y en el mini-cromosoma pPS10 de Pseudomonas savastanoi, una bacteria que induce a la formación de tumores en el olivo. «A pesar de colonizar nichos bacterianos tan distintos ambos mini-cromosomas tienen un mecanismo de replicación o copia similar y las proteínas que inician el proceso comparten, a nivel estructural, módulos funcionales», asegura Díaz Orejas.

La caracterización de estas proteínas y de sus módulos funcionales abre vías importantes para contener la diseminación de resistencias y determinantes de virulencia entre las bacterias. «Esta es una de las líneas que sigue nuestro laboratorio, actualmente con un foco en la proteína iniciadora de la replicación del factor de resistencia R1».

Trayectoria

Díaz Orejas es profesor de investigación. Se licenció y doctoró en Bioquímica en la Universidad Complutense de Madrid y estudia estos elementos genéticos desde 1976. En 1979 obtiene una plaza en el CSIC. Ha publicado 80 trabajos de investigación y dirigido 13 tesis doctorales. También ha dirigido la revista de revisiones de la Federación de Sociedades Europeas de Microbiología (FEMS Microbiology Reviews).

El equipo de Díaz Orejas trabaja también en sistemas veneno-antidoto o toxina-antitoxina (TA) bacterianos, desde el descubrimiento en su laboratorio del sistema TA parD en el factor de resistencia R1, uno de los tres primeros sistemas que se describieron. Actualmente hay más de 10.000 sistemas TA identificados. «Las bacterias administran selectivamente los venenos de estos sistemas para mantener sus mini-cromosomas y para adaptarse a situaciones de emergencia siguiendo estrategias que se asemejan al reposo (parada en el crecimiento) o a la cirugía (eliminación de parte de la población)».

«Sabemos que el veneno del sistema parD se activa debido a la acción selectiva de las proteasas celulares sobre la antitoxina del sistema y que actúa rompiendo los mensajeros (mRNAs) que se necesitan para la síntesis de proteínas e inhibiendo así, como muchos antibióticos, este proceso celular esencial. Los sistemas TA constituyen, de hecho, un enorme reservorio para el desarrollo de nuevos antibióticos que actúen activando estos venenos», asegura Orejas.

Más recientemente el grupo de Díaz Orejas estudia, en colaboración con grupos españoles del proyecto INTERMODS, el papel que tienen los sistemas TA en la infección por Salmonella.