Se ha descubierto un nuevo objetivo para el óxido nítrico en estudios de cómo se inhibe el crecimiento de la bacteria salmonella. Esta bacteria es una causa común de intoxicación alimentaria.
“El óxido nítrico se produce naturalmente en la nariz, en el intestino y en otros tejidos del cuerpo con el objetivo de detener la infección”, explicó Ferric Fang, que pertenece a la University of Washington, en donde es profesor de medicina de laboratorio, microbiología y medicina.
El óxido nítrico, el cual no se debe de confundir con el óxido nitroso denominado también gas de la risa empleado por dentistas, es similar a los productos empleados como conservantes en los perritos calientes, dijo Fang. Especies reactivas de nitrógeno, como el óxido nítrico, convierten la carne que normalmente es de color marrón en carne con un color rosa más apetitoso. También eliminan microorganismos que estropean los alimentos y que pueden causar intoxicaciones alimentarias.
El laboratorio de Fang ha hecho varios descubrimientos importantes en las vías en las que los mamíferos explotan las propiedades bioquímicas del óxido nítrico para defenderse de los gérmenes. El óxido nítrico es un actor clave en la defensa inmune innata del cuerpo, detiene una gran cantidad de patógenos causantes de enfermedades.
Los resultados más recientes subrayan que el efecto antimicrobiano del óxido nítrico se debe a su interferencia con el metabolismo ó con la producción de energía de los patógenos.
“El óxido nítrico impone importantes restricciones al metabolismo de las bacterias”, señalaron los investigadores. Fang explicó que ya que reacciona con numerosos objetivos metabólicos se puede explicar por qué tiene un amplio espectro de acción. Mantiene al margen a muchos tipos de bacterias que causan enfermedades. Además evita el crecimiento excesivo de muchas bacterias útiles para el cuerpo.
El último estudio de la versatilidad del óxido nítrico en la lucha contra los patógenos se ha publicado el 21 de Julio en la revista Cell Host & Microbe. El Doctor Anthony R. Richardson, quien ahora se encuentra en la University of North Carolina en Chapell Hill, ha dirigido la investigación mientras era un becario postdoctoral en el laboratorio de Fang.
El equipo de Fang observó las múltiples fases de acción del óxido nítrico sobre la bacteria Salmonella enterica, serovariedad Typhimurium. Este tipo de Salmonella puede contaminar los alimentos, y es similar a la bacteria que causa la fiebre tifoidea.
El óxido nítrico y los productos químicos relacionados, colocan a Salmonella en una situación difícil, denominada estrés nitrosativo. Cuando se expone la Salmonella al óxido nítrico, ésta es incapaz de producir dos aminoácidos esenciales, la metionina y la lisina.
Sin estos aminoácidos, la bacteria no puede crecer.
“Esta es una mala noticia para las bacterias, pero no para el hospedador, ya que el óxido nítrico no daña al hospedador que lo produce”, dijo Fang.
La capacidad para soportar el estrés oxidativo hace a algunos tipos de bacterias más virulentas que otros tipos de bacterias más leves que no pueden soportar esta situación.
Richardson y sus colegas encontraron que el óxido nítrico y sus derivados, lanzan un ataque en varios puntos del Ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Este ciclo es la segunda etapa de la respiración celular, en donde el combustible se descompone para liberar energía necesaria para el crecimiento y división celular.
Los investigadores describen cómo múltiples interrupciones en este ciclo crean una serie de consecuencias bioquímicas que impiden que Salmonella obtenga metionina y lisina. El óxido nítrico también bloquea ciertos genes reguladores que de lo contrario aportarían a Salmonella unas rutas bioquímicas alternativas para producir estos dos aminoácidos esenciales.
“En conjunto, este trabajo demuestra que el óxido nítrico impone importantes restricciones metabólicas a las bacterias”, concluyeron los autores.
En un comentario sobre estos hallazgos, el doctor Stephen Spiro, del departamento de biología celular y molecular de la University of Texas, en Dallas escribió que el trabajo “se centra en un interés renovado en las rutas metabólicas centrales como objetivos del óxido nítrico”.
“Más generalmente”, señaló, “este estudio proporciona una excelente imagen de que una adecuada comprensión de las interacciones patógeno-hospedador y el desarrollo de estrategias terapéuticas requieren un conocimiento detallado del metabolismo del patógeno”.
El objetivo del óxido nítrico en el ciclo de Krebs no es exclusivo de Salmonella. En la comprensión de cómo el cuerpo controla naturalmente las fuentes de energía y el crecimiento de diversos microorganismos causantes de enfermedades, Fang dice que los científicos pueden ser capaces de desarrollar nuevos antimicrobianos de amplio espectro los cuales imiten estos efectos, fármacos que promuevan la activación de las defensas naturales de nuestro propio cuerpo frente a las infecciones ó microorganismos que compitan mejor que las bacterias virulentas y las priven de ciertos nutrientes esenciales para su crecimiento.
Esta investigación fue financiada por subvenciones del National Institutes of Health
Fuente: Science Daily
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