Resumen de Fur del anaerobio estricto clostridium difficile: bases moleculares de su actividad en presencia de o2 y evaluación de su potencialidad como diana terapéutica
Clostridium difficile es una bacteria anaerobia estricta, Gram-positiva, formadora de esporas que puede ser parte de la microbiota intestinal normal en individuos sanos. Sin embargo, C. difficile es un patógeno productor de toxinas y es la causa más común de colitis asociada a antibióticos. En los últimos años, ha habido un aumento de la aparición de cepas hipervirulentas que muestran resistencia a los antibióticos. En combinación con otras estrategias, la identificación de compuestos bioactivos que pueden modular específicamente moléculas esenciales de este microorganismo y así inhibir o erradicar la infección podría conducir al diseño racional de nuevos antimicrobianos.
La adquisición de hierro en el huésped es vital para la supervivencia de los patógenos bacterianos, pero los altos niveles de hierro intracelular pueden aumentar el daño oxidativo. Por lo tanto, el control de la adquisición y utilización del hierro debe estar estrechamente regulado en estos organismos. Los mecanismos de la homeostasis del hierro en las bacterias están controlados por el regulador transcripcional dependiente de metal Fur (Ferric Uptake Regulator). Además, Fur media la expresión de varios genes de virulencia como respuesta a condiciones ambientales deficientes de hierro y estrés oxidativo, situaciones ambas que ocurren durante el proceso de infección. Estudios recientes relacionan la resistencia a algunos antibióticos con la alteración tanto de la expresión de las proteínas redox como del metabolismo del hierro en C. difficile. Por lo tanto, Fur emerge como un objetivo atractivo para el desarrollo de nuevos compuestos antimicrobianos contra este patógeno, ya que aparte de su papel bien conocido en el control de la homeostasis del hierro, se ha descrito como una proteína de respuesta redox en otros microorganismos.
Este trabajo describe la caracterización bioquímica y funcional de una forma activa de Fur de C. difficile y de varios de sus mutantes de cisteína que ha permitido establecer un modelo de funcionamiento de esta proteína en condiciones aeróbicas. Si bien, C. difficile es considerado un organismo anaerobio estricto, los resultados obtenidos sugieren que existe un estado activo de Fur en aerobiosis que conserva la capacidad de unirse de forma específica al DNA. Además, se ha estudiado la interacción de la proteína con el grupo hemo, fuente de hierro para la bacteria dentro del hospedador y agente causante de estrés oxidativo en su forma libre. Se ha determinado que existe unión específica entre CdFur y el hemo y que dicha unión afecta a la actividad de la proteína in vitro y está controlada por el estado redox de la misma. Finalmente, el cribado de una librería química basado en la desnaturalización térmica de la proteína en presencia de los compuestos que la integran ha permitido identificar varios compuestos que interaccionan con la proteína afectando a su actividad
