El hallazgo realizado por científicos del Cinvestav brinda la oportunidad para desarrollar nuevas aplicaciones biotecnológicas en beneficio de la salud humana
La jeringa es una de los instrumentos médicos más empleados en la historia de la humanidad y ha servido para salvar millones de vida. Su invención es un poco confusa, ya que se dice que la antigua cultura egipcia la empleaba en los embalsamientos o que Galeno también usaba su principio para introducir sustancias al cerebro.
Lo cierto es que las jeringas, tal como se conocen ahora, fueron inventadas en 1851 por el francés Charles Gabriel Pravaz. Sin embargo, el principio de emplear un tubo con un émbolo para introducir líquidos no es una invención del ser humano. Las bacterias las han empleado desde el principio de los tiempos para introducir proteínas a las células, matarlas y de esa forma poder obtener los nutrientes que necesita.
Lo más interesante es que incluso la ingeniería empleada por las bacterias para introducir proteínas a las células es más compleja, como lo describe un estudio realizado por un grupo de investigadores encabezado por Fernando Navarro García, adscrito al Departamento de Biología Celular del Cinvestav, el cual fue publicado por la revista mBio, de la Asociación Americana de Microbiología, una de las cinco más importantes en este campo a nivel mundial.
La investigación realizada por los expertos del Cinvestav identifica que la bacteria Escherichia coli enteropatógena emplea un sistema de secreción conocido como tipo 3, con el que inyecta proteínas a las células del intestino, el cual ya estaba descrito en la literatura científica. Sin embargo, se identificó que también emplea un sistema alterno que emplea la aguja como riel para introducir otro tipo de proteínas.
“Lo que encontramos es que la bacteria Escherichia coli emplea un mecanismo alterno que usa la parte exterior de la aguja de la bacteria como si fuera un riel para introducir la proteína a la célula intestinal, y de esa manera dañarla permanentemente al cortar las proteínas que están relacionadas con el citoesqueleto de actina (proteína relacionada con el movimiento celular y su cambio de forma), lo que conlleva a la muerte celular por apoptosis y necrosis”, explicó Navarro García, quien también es miembro del Sistema Nacional de Investigadores nivel III.
El uso de la aguja molecular que emplea la bacteria fue reportado desde finales de la década de 1990, pero no se sabía cómo era que el microorganismo podía incorporar las proteínas que se encontraban fuera de su citoplasma al interior de la célula que esta infectando, por lo que el hallazgo por parte de los investigadores del Cinvestav resulta de gran relevancia científica.
Incluso, abre la posibilidad de emplear este conocimiento de frontera en desarrollos biotecnológicos, ya que al entender mejor este mecanismo es posible utilizar el sistema de secreción de la bacteria para inyectar otro tipo de proteínas a las células.
“Cuando un investigador quiere saber qué hace una proteína a una célula debe utilizar un microinyector, que es un equipo costoso; lo que se podría hacer a futuro es colocar segmentos de este sistema, los cuales son importante para meter proteínas exógenas a la célula a través de una bacteria. De tal manera que en lugar de que la bacteria inyecte una proteína para matar a las células, podríamos hacer una mutante que produzca proteínas de nuestro interés, como la insulina, para que la inyecte a la célula”, expuso Navarro García.
A pocas semanas de su publicación en la revista mBio, la investigación del Cinvestav ha sido aceptado positivamente por parte de la comunidad científica, e incluso ha sido calificada por los editores de la publicación a través de redes sociales como de gran trascendencia para la microbiología.