Científics del CSIC a l’Institut de Biologia Molecular de Barcelona resolen l’estructura i funció d’un enzim clau del bacteri P.gingivalis, principal causant de periodontitis. Els resultats podrien servir per al desenvolupament de antisèptics bucals específics contra aquest bacteri. S’estima que entre el 5 i el 20% dels adults i fins al 40% de la gent gran a Europa tenen periodontitis, segons xifres de l’OMS.

Un treball liderat per l’Institut de Biologia de Barcelona del CSIC (IBMB-CSIC) ha desxifrat un element clau de sistema de secreció de factors de virulència del principal bacteri causant de la periodontitis greu. El treball es publica a la revista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America).

Es tracta de Porphyromonas gingivalis, una espècie patògena del microbioma bucal humà. Aquest bacteri té un sistema de secreció (denominat T9SS) per enviar proteïnes (conegudes en llenguatge científic com proteïnes de “cargo”) al medi que l’envolta, que en aquest cas és el teixit gingival que envolta les dents.

Aquestes proteïnes produïdes per P.gingivalis participen en la virulència dels bacteris, en la inflamació de les genives i la destrucció de teixit i, en última instància, en la pèrdua de peces dentals en cas de periodontitis greu. El sistema de secreció estudiat pels científics, el T9SS, té un enzim clau anomenat PorU, que executa dos passos essencials per tal que les proteïnes ‘cargo’ puguin ser secretades de forma profitosa per al bacteri.

En una col·laboració amb la Universitat Jagellònica de Cracòvia (Polònia), la Universitat de Tessàlia (Grècia) i la Universitat de Louisville (EUA), els científics del Departament de Biologia Estructural de l’IBMB-CSIC han resolt l’estructura de l’enzim PorU i han revelat el seu mecanisme d’actuació.

Tal com explica F. Xavier Gomis-Rüth, professor d’investigació de l’IBMB-CSIC i un dels líders de la investigació, “hem pogut determinar que una estratègia de dimerització de l’enzim PorU és la responsable de regular la seva activitat, reprimint-la fins que arriba a la membrana exterior del bacteri, on s’associa a un complex d’acoblament (‘attachment complex’) que permet la secreció de les proteïnes ‘cargos’.

Atès que l’enzim PorU només es troba en espècies bacterianes, el coneixement de la seva estructura i funció podria servir per al desenvolupament de antisèptics bucals específics contra P. gingivalis i, en conseqüència, contra la periodontitis.

El microbioma bucal humà està format per més de 6 mil milions de bacteris de més de 770 espècies, que són majoritàriament comensals o mutualistes i contribueixen al manteniment de l’homeòstasi i la bona salut oral. No obstant això, una dieta inadequada i una higiene insuficient poden conduir a alteracions en la composició del microbioma i al creixement desmesurat d’espècies patogèniques i oportunistes, que sobrepassen en nombre a les espècies beneficioses i prenen el control del microbioma oral. Això condueix, al seu torn, a l’aparició de càries i periodontitis, que en els casos més greus desemboca en inflamació crònica i destrucció del teixit.

S’estima que entre el 5 i el 20% dels adults i fins al 40% de la gent gran a Europa tenen periodontitis, segons xifres de l’Organització Mundial de la Salut (OMS). I que al voltant d’un 30% de la població europea d’entre 65 i 74 anys ha perdut totes les dents per la mateixa causa.

Article de referència:

Intermolecular latency regulates the essential C-terminal signal peptidase and sortase of the P. gingivalis Type-IX Secretion System,”   Danuta Mizgalska et al. PNAS October 5, 2021 118 (40) e2103573118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103573118

Mercè  Fernández Via / CSIC Comunicació

 

Instituto de Análisis Económico (IAE)

La il·lustració presenta l’estructura tridimensional d’alguns dels set dominis que constitueixen la proteïna PorU del bacteri Porphyromonas gingivalis, principal causant de la periodontitis greu. Imatge: IBMB-CSIC.

Material de descarga
Imagen (png)
Nota de prensa (df)