MADRID, 26 Mar. (EUROPA PRESS) -
Un equipo dirigido por investigadores del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt (Estados Unidos) ha descubierto cómo 'Clostridioides difficile' (C. diff') convierte el compuesto tóxico 4-tiouracilo, que podría provenir de alimentos como el brócoli, en un nutriente aprovechable.
Sus hallazgos, publicados en la revista 'Cell Host & Microbe', amplían la comprensión de los factores moleculares que impulsan la infección por C. diff y apuntan a nuevas estrategias terapéuticas.
¿CÓMO EL BRÓCOLI PODRÍA ESTAR RELACIONADO CON LA INFECCIÓN POR C. DIFF?
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, la C. diff causa alrededor de medio millón de infecciones en Estados Unidos cada año. Los factores que aumentan el riesgo de infección por C. diff incluyen el uso de antibióticos, ser mayor de 65 años y haber estado hospitalizado recientemente en otros centros de salud. Al igual que otros patógenos, C. diff debe adquirir nutrientes para sobrevivir y crecer.
"Estamos interesados en tratar de entender los nutrientes que C. diff necesita durante la infección, y cómo lo que usted come influye en lo que C. diff come en su intestino", comenta el primer autor del estudio, Matthew Munneke, un estudiante de posgrado que trabaja con Eric Skaar, director del Instituto Vanderbilt de Infecciones, Inmunología e Inflamación.
El grupo se centró en los nucleótidos (los componentes básicos del ADN y el ARN), que son una clase de nutrientes que no se han estudiado en profundidad para C. diff. Los investigadores descubrieron que C. diff debe adquirir un cierto tipo de nucleótidos (pirimidinas) para causar infección, y descubrieron una enzima que llamaron TudS (tiouracilo desulfurasa) que C. diff utiliza para recuperar el nucleótido de pirimidina uracilo de un compuesto relacionado: 4-tiouracilo.
Demostraron que el 4-tiouracilo se incorpora al ARN y es tóxico para los microbios intestinales residentes que carecen de la enzima TudS. Sin embargo, en C. diff, la TudS modifica y desintoxica el 4-tiouracilo, haciéndolo disponible como nutriente.
LA ENZIMA TUDS: UNA NUEVA DIANA TERAPÉUTICA CONTRA C. DIFF
Los investigadores demostraron que la TudS contribuye a la "aptitud" de C. diff en ratones alimentados con 4-tiouracilo y en un novedoso modelo de minibiorreactor que contiene una comunidad de bacterias aisladas de heces humanas con 4-tiouracilo añadido.
"Creemos que el metabolismo del 4-tiouracilo es beneficioso para C. diff porque actúa como un nutriente para alimentar a las bacterias y también puede inhibir las bacterias vecinas, lo que le daría a C. diff una ventaja competitiva adicional dentro del entorno intestinal", recalca Munneke.
La enzima TudS podría representar una nueva diana terapéutica para el tratamiento de las infecciones por C. diff. No está presente en muchos microbios intestinales residentes (ni en las células humanas), por lo que un antimicrobiano dirigido a ella para eliminar C. diff podría ayudar a preservar la microbiota intestinal sana, señala.
LA CLAVE PARA TRATAR C. DIFF PODRÍA ESTAR EN LO QUE COMEMOS
Los investigadores también demostraron que agregar TudS de C. diff a una cepa probiótica de E. coli redujo la ventaja de adaptación de C. diff en un modelo in vitro. "Podría ser posible utilizar un probiótico con esta enzima para disminuir la capacidad de C. diff de prosperar en el intestino y expulsarlo", apunta Munneke.
Aunque los investigadores demostraron la presencia de 4-tiouracilo en el intestino humano, se desconoce el origen de este compuesto. El ganado con una dieta rica en crucíferas (como la col rizada y otras verduras de hoja verde, el brócoli y la coliflor) presenta niveles elevados de 4-tiouracilo, y este se encuentra presente en el brócoli. Ambos factores sugieren que una fuente dietética podría contribuir a la presencia de 4-tiouracilo en el intestino humano.
"Se necesita más investigación para comprender el origen del 4-tiouracilo, pero si proviene de la dieta, eso podría orientar las intervenciones dietéticas para la infección por C. diff", matiza Munneke.
Sin embargo, no es momento de dejar de comer verduras crucíferas. En un intestino sano, algunos microbios residentes contienen una enzima relacionada con TudS y probablemente puedan convertir el 4-tiouracilo en nutrientes. Estos microbios podrían faltar en el intestino infectado por C. diff, concluye Munneke.