Nuevos hallazgos sobre Tenacibaculum podrían utilizarse para el desarrollo de vacunas

El hierro desempeña un papel fundamental en el desarrollo bacteriano y es un factor clave en la virulencia. Durante la infección, las bacterias pueden absorber el hierro con la ayuda de moléculas quelantes o sideróforos.

Estudios han demostrado, mediante experimentos de biología funcional, que Tenacibaculum dicentrarchi posee varios sistemas para adquirir hierro; uno que involucra la síntesis de sideróforos y otro que utiliza grupos hemo como fuentes de hierro.

Dado que estos mecanismos puede ser inherente a los aislados de T. dicentrarchi, una estrategia para el diseño de vacunas implica identificar proteínas que podrían estar involucradas en la interacción patógeno-huésped, evocando específicamente una respuesta inmune en los peces.

En una nueva investigación publicada, científicos de la Universidad Andrés Bello (UNAB), el Centro Incar y el Molecular Epidemiology for Life of Science Research Institute, liderados por el Dr. Ruben Avendaño, caracterizaron cómo la limitación de hierro afecta la expresión proteica de T. dicentrarchi, con un enfoque principal en los factores de virulencia y las proteínas asociadas con la captación de hierro.

El análisis proteómico, que se llevó a cabo utilizando dos cepas de T. dicentrarchi (cepa tipo CECT 7612^T y cepa chilena TdCh05) cultivadas en condiciones normales (control) y limitadas en hierro, imitando el entorno del huésped, reveló que existen proteínas expresadas diferencialmente y otras que no. Esta expresión esta asociada con su rol biológico como se pudo evidenciar en el artículo.

Mecanismos asociados a la captación del hierro

Por ejemplo, el Dr. Avendaño explica que dentro de los factores de virulencia analizaron las toxinas y las proteínas de movimiento deslizante (gliding), que permiten el movimiento de la bacteria y facilita su adhesión a superficies. Este grupo de proteínas mostró una mayor diversidad en la expresión entre ambas condiciones de crecimiento y entre la cepa tipo proveniente de lubina europea (cepa tipo) y la cepa chilena de salmón del Atlántico.

“Las proteínas comunes están reguladas positivamente y asociadas a las proteínas de gliding como GldH, GldL y SprE. Es interesante destacar que la proteína colagenasa A se encuentra regulada negativamente. Esta proteína es capaz de romper la unión de los péptidos que tiene el colágeno, precisamente un componente de la piel del pez. Parece contradictorio este resultado, sin embargo, también en condiciones de carencia de hierro se exacerba negativamente la expresión de genes asociados a la adhesión, formación de biofilm y actividad proteolítica de la cepa tipo. Por el contrario, las proteínas asociadas a los mecanismos de captación al hierro que se encuentran en ambas cepas, son todas reguladas positivamente, lo que confirma que este componente es muy importante en el proceso de infección del pez”, señala el experto de la UNAB.

En cuanto a los sideróforos, ambas cepas de T. dicentrarchi respondieron a las condiciones limitantes de hierro y comparten la expresión de proteínas, especialmente aquellas de la vía de oxidación y reducción del hierro.

“Se destaca entre ellas, el receptor dependiente de TonB y la proteína de resistencia a la limitación de hierro SufA como las dos proteínas de mayor expresión y que comparten ambas cepas. Precisamente, estas dos proteínas han sido descritas como relevantes para la captación de hierro y la virulencia de otros patógenos distintos de T. dicentrarchi, lo que sugiere un rol relevante cuando ocurre la infección en el pez”, plantea el científico.

Por otro lado, 14 proteínas metabólicas fueron reguladas negativamente, asociadas principalmente con la biosíntesis de aminoácidos dentro de la categoría de proceso metabólico de organofosforados. Además, los aislados no se comportaron de la misma forma, lo que denota la diferencia en el potencial de virulencia entre las distintos aislados de T. dicentrarchi.

Futura vacuna

Respecto de cómo se podrían utilizar estos resultados para una posible vacuna, el Dr. Avendaño da a conocer que, además de profundizar en el conocimiento básico sobre el patógeno, también han estado colaborando con distintas empresas farmacéuticas en la búsqueda de algún producto que prevenga o mitigue la tenacibaculosis en la salmonicultura chilena.

“Tenemos resultados de un prototipo de vacuna para T. dicentrarchi evaluando precisamente este mecanismo de captación de hierro. Desafortunadamente, los resultados no son tan espectaculares como pensábamos y que puede estar directamente relacionado con la existencia de diversidad intra-específica dentro de este patógeno. Sin embargo, nuestros estudios sugieren que proteínas asociadas al mecanismo de captación de hierro podrían ser un blanco para disminuir el potencial de infección de la bacteria. En este sentido, recordar que los patógenos no tienen solo un mecanismos de infección, por tanto, una vacuna puede reducir los cuadros asociados a tenacibaculosis, pero no erradicarla. Todo ello debe ir de la mano de otras medidas operacionales”, concluye el investigador.

Lea el estudio titulado "Proteomic characterization of Tenacibaculum dicentrarchi under iron limitation reveals an upregulation of proteins related to iron oxidation and reduction metabolism, iron uptake systems and gliding motility", aquí.

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