Los científicos han revelado el mecanismo por el cual una bacteria intestinal puede causar cáncer de colon
- Los científicos han identificado cómo el toxina BFT se une a las células del colon
- El descubrimiento puede llevar a nuevos métodos de prevención del cáncer
- La investigación cuenta con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.
Mecanismo de acción del toxina de la bacteria intestinal
Durante casi dos décadas, los científicos han sabido que una bacteria intestinal común puede producir una toxina que daña el intestino grueso y contribuye a la formación de tumores. Sin embargo, el mecanismo mediante el cual la toxina se une a las células del intestino seguía siendo incierto. Investigadores de la Universidad Johns Hopkins, que trabajan en el campo de la oncología, finalmente han revelado este paso importante, lo que abre nuevas oportunidades para proteger el intestino grueso del cáncer.
En su trabajo, publicado en la revista Nature, un equipo de científicos liderado por la profesora Cynthia Sears identificó la proteína claudin-4 como el punto de unión clave para la toxina conocida como BFT. Este descubrimiento fue posible gracias al uso de la tecnología de edición genética CRISPR, que permitió a los investigadores desactivar genes en las células del intestino grueso y determinar cuáles de ellos son necesarios para la unión de la toxina.
El estudio mostró que cuando se desactivó el gen responsable de la síntesis de claudina-4, la toxina BFT ya no podía unirse a las células del intestino grueso. Este descubrimiento confirmó que la claudina-4 actúa como un receptor para la toxina, lo que es un paso importante en la comprensión del mecanismo de su acción y de las posibles vías de intervención.
Descubrimiento de un nuevo mecanismo
La toxina BFT, producida por la bacteria Bacteroides fragilis, puede causar inflamación y contribuir al crecimiento de tumores en el intestino grueso. Aunque la presencia de esta bacteria no siempre conduce al cáncer, ciertas cepas son capaces de producir una potente toxina que destruye la barrera protectora del intestino. Este descubrimiento subraya la importancia de estudiar la interacción entre el microbioma y el desarrollo del cáncer.
En 2009, Siars y sus colegas demostraron que la toxina puede contribuir al desarrollo de tumores en el intestino grueso, estableciendo una conexión entre las bacterias productoras de toxinas, la inflamación crónica y el cáncer. Sin embargo, hasta hace poco, el mecanismo mediante el cual la toxina BFT interactúa con las células intestinales seguía siendo incierto.
Los investigadores esperaban que el toxina interactuara con una proteína involucrada en la señalización celular, sin embargo, claudin-4 cumple una función completamente diferente, manteniendo las conexiones físicas entre las células vecinas. Este descubrimiento también demostró una forma inusual de acción del toxina bacteriana, que requiere un receptor separado para alcanzar su objetivo.
El papel de claudin-4 en la unión del toxina
Para confirmar la conexión entre BFT y claudin-4, científicos de la Universidad Johns Hopkins colaboraron con biólogos estructurales de Barcelona. Utilizaron métodos que permiten medir la interacción de moléculas y demostraron que BFT y claudin-4 forman un complejo robusto, lo que confirma su conexión a nivel molecular.
El descubrimiento de claudin-4 como receptor para el toxina BFT no solo explica cómo actúa el toxina, sino que también proporciona a los científicos ideas para bloquearlo. Si BFT necesita claudin-4 para unirse a las células del intestino grueso, es posible que se pueda crear un sustituto que desvíe el toxina de su molécula objetivo.
El estudio también subraya la importancia de seguir investigando la interacción entre el microbioma y enfermedades como el cáncer. Comprender los mecanismos mediante los cuales las bacterias pueden causar daños puede llevar a nuevos métodos de diagnóstico y terapia dirigidos a prevenir enfermedades relacionadas con infecciones intestinales.
Perspectivas para la prevención del cáncer
Cynthia Siars destacó que este descubrimiento es un paso importante para entender cómo las toxinas bacterianas pueden afectar la salud humana. "Comprender cómo actúan las toxinas bacterianas puede abrir puertas a nuevos enfoques para el diagnóstico y la terapia de enfermedades relacionadas", dijo.
El estudio recibió apoyo parcial de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., lo que subraya su importancia para la comunidad médica. Los científicos esperan que su trabajo conduzca al desarrollo de nuevos métodos de prevención y tratamiento del cáncer colorrectal, así como de otras enfermedades relacionadas con bacterias intestinales.
De este modo, el descubrimiento del mecanismo de unión de la toxina BFT con las células del intestino grueso representa un paso importante en el campo de la oncología y la microbiología. Abre nuevos horizontes para el desarrollo de métodos efectivos de prevención y tratamiento, lo que puede mejorar significativamente la salud de la población.
Fuente: ScienceDaily
