El Instituto de Biología Molecular de Barcelona aporta nueva información para luchar contra la periodontitis

Un equipo del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC) descubre en una de las bacterias causantes de la periodontitis, Tannerella forsythia, un mecanismo inédito de ataque y defensa. Ese mecanismo podría servir para investigar nuevas estrategias contra la enfermedad.

La periodontitis, enfermedad inflamatoria de las encías, tiene un gran impacto en la salud pública y en la calidad de vida. Se calcula que afecta al 10% de la población mundial, según la Organización Mundial de la Salud. En España, unos 8 millones de personas están afectadas. 

Las bacterias que causan la periodontitis

La periodontitis está causada por la presencia de bacterias patógenas en el microbioma oral, y ahora, un equipo del Instituto de Biologia Molecular de Barcelona del CSIC (IBMB- CSIC), ha descubierto que una de las principales bacterias causantes de la periodontitis, Tannerella forsythia, tiene un mecanismo de ataque y defensa nunca visto antes. 

El trabajo, liderado por el investigador del CSIC F. Xavier Gomis-Rüth y que tiene como primeros autores a Mirosław Książek, Theodoros Goulas y Danuta Mizgalska, se ha publicado en la revista Chemical Science,en la cual los científicos exponen haber descubierto que la bacteria segrega unas proteínas que inhiben sus propios factores de virulencia. 

Dichos factores de virulencia son moléculas con las que las bacterias patógenas atacan otras células. 

En su caso, T. forsythia segrega seis proteasas que, durante el desarrollo de la periodontitis, rompen las proteínas del tejido celular de las encías. Las seis proteasas, que ya eran conocidas, tienen una secuencia aminoacídica idéntica en las últimas cinco posiciones (K–L–I–K–K) de su secuencia genética, por lo que se las conoce como “proteasas KLIKK”.

Los descubrimientos que aporta este estudio

Lo que han visto ahora los investigadores del IBMB-CSIC es que, en el genoma de la bacteria, los genes de cada una de esas proteasas están precedidos por una secuencia de ADN que no se había identificado hasta ahora. “Hemos investigado su función y mecanismo de acción mediante análisis genéticos, filogenéticos, bioquímicos, estructurales, funcionales e in vivo”, dicen los investigadores en el trabajo. Los resultados revelan “una red sin precedentes de regulación de la virulencia y la competencia en la superficie celular de la bacteria Tanarella forsythia”.

Tal como explican en el trabajo publicado, esas seis secuencias de ADN novedosas codifican para seis proteínas, bautizadas como “potempinas”, que han resultado ser inhibidores específicos de las KLIKK proteasas.

“Puede parecer un contrasentido”, apunta F. Xavier Gomis-Rüth, “que la bacteria tenga moléculas para contrarrestar sus propias “armas” de ataque”. Pero, la interpretación que apunta es que “la bacteria dispone de inhibidores de sus propios factores de virulencia, para evitar que hagan daño a su propia membrana”.

Estas moléculas inhibidoras pueden dar pistas para desarrollar nuevas estrategias contra la periodontitis y pueden ser usadas para inhibir los factores de virulencia de las bacterias patógenas. 

Desde un punto de vista práctico, apunta Gomis-Rüth, se podrían incorporar, por ejemplo, a productos de higiene bucal para inhibir la acción de los factores de virulencia de las bacterias patógenas.

Nuevo inhibidor de tipo proteína específico de MMP

Los descubrimientos no afectan solo a la periodontitis. De entre las proteínas descubiertas, los científicos destacan que una de ellas, la potempina A, es un potente y selectivo inhibidor de la molécula MMP12 (siglas de “metaloproteasa de matriz 12”), una molécula que se encuentra en los macrófagos del sistema inmunitario humano y forma parte del arsenal defensivo de nuestro organismo. También juega un papel causante importante en el desarrollo y progresión de la obstrucción pulmonar crónica causada por el humo del tabaco y su variante patológica grave, el enfisema pulmonar. 

La potempina A es, pues, “el primer inhibidor de tipo proteína específico de MMP descrito desde el descubrimiento de los clásicos TIMP, los inhibidores tisulares de metaloproteasas, hace ya décadas, y podría ser empleado en terapias novedosas contra estas patologías pulmonares”, concluyen.

Articulo de referencia: Mirosław Książek et al. A unique network of attack, defence and competence on the outer membrane of the periodontitis pathogen Tannerella forsythia, Chem. Sci., 2023, https://doi.org/10.1039/D2SC04166A