PÉPTIDOS BLOQUEANTES DEL SST3 DE ESCHERICHIA COLI ENTEROHEMORRÁGICA

LARZABAL MARIANO,

Mesa redonda; 1º Simposio Argentino de Escherichia coli productor de toxina Shiga responsable del Síndrome Urémico Hemolítico; 2022

Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) depende del sistema de secreción de tipo III (SST3) para translocar efectores al hospedador. El SST3 posee una estructura compleja compuesta por más de 20 proteínas que forman un sistema de 'aguja y jeringa'. Existe una alta prevalencia de dominios coiled-coil entre sus proteínas estructurales, translocadoras y efectoras. Los dominios coiled-coil están involucrados en interacciones proteína-proteína permitiendo el ensamblado de complejos multiméricos. Estos dominios presentan una estructura secundaria α-hélice anfipática compuesta por n repeticiones consistentes en siete residuos aminoacídicos (a-b-c-d-e-f-g) n. Los residuos en posiciones a y d son normalmente hidrofóbicos y los restantes aminoácidos (b, c, e, f, y g) son polares. EspA, EspB y EspD son algunas de las proteínas secretoras que componen la parte del translocon del SST3 y que presentan dominios coiled-coil. EspA, es la proteína mayoritaria mientras que EspB y EspD están involucrados en la formación de poros en las membranas de las células epiteliales. Asimismo, se ha demostrado que en la interacción EspA-EspA, EspA-EspB y EspA-EspD implican interacción entre los dominios coiled-coil de los polipéptidos. La translocación de efectores por parte de EHEC resulta en la formación de lesiones características de attaching and effacing (A/E) en el epitelio intestinal. El grupo de trabajo viene desarrollando investigaciones sobre el accionar de péptidos coiled-coil con el objetivo de impedir el desencadenamiento de la acción del SST3 de EHEC, Escherichia coli enteropatogénica y Citrobacter rodentium (CR). Hemos diseñado y ensayado péptidos seleccionados específicamente a partir de las regiones coiled-coil de las proteínas estructurales, translocadoras y chaperonas del SST3. Los resultados demostraron una inhibición de la secreción y translocación de proteínas del SST3. Esto provocó la total inhibición de la hemólisis de glóbulos rojos y la formación de lesiones de A/E sobre células epiteliales. A su vez, el tratamiento por vía oral de ratones con una combinación de péptidos, previa y durante la infección con CR, previno del daño colónico. Sin embargo, debido a la baja escala y solubilidad y los altos costos de síntesis fue que decidimos tomar a los péptidos como estructuras modelo para el diseño de nuevos compuestos. Para ello, inicialmente realizamos estudios integrales de modelado molecular que nos permitieron observar uniones hidrofóbicas y de puente de hidrógeno entre EspA-péptidos. Esta información nos fue especialmente útil para seleccionar compuestos con una mayor afinidad por el dominio coiled-coil. Por lo tanto, los nuevos agentes ad hoc estarían dirigidos específicamente contra un mecanismo de virulencia, con lo cual no afectarían células eucariotas, bacterias comensales y tampoco ejercerían ninguna presión selectiva para viabilidad, reduciendo así el desarrollo de resistencia a estos agentes como suele ocurrir con los antibióticos convencionales. A su vez, el SST3 se encuentra altamente conservado entre agentes patógenos. Esto sugiere que un inhibidor dirigido contra un componente del SST3 común, podría ser eficaz contra una amplia gama de patógenos Gram negativos. Posiblemente, un inhibidor del SST3 podría impedir o retrasar la infección y de esta manera prevenir la enfermedad por alterar las propiedades de virulencia esenciales dentro de este sistema. En conclusión, este desarrollo podría conducir a nuevas estrategias terapéuticas o profilácticas contra la infección de estos patógenos en la infectología o la prevención del tratamiento.