Un descubrimiento innovador realizado por un equipo de investigación conjunto del Instituto de Biofísica de la Academia China de Ciencias y el Instituto de Tecnología de Beijing, publicado el 8 de mayo, revela un mecanismo fundamental en la defensa antiviral bacteriana. El equipo ha dilucidado cómo las bacterias emplean dinucleótidos cíclicos (CDN) para combatir las infecciones virales, lo que podría revolucionar la investigación antibacteriana.
El estudio se centra en el sistema de señalización anti-fago basado en oligonucleótidos cíclicos (CBASS), un mecanismo crucial de defensa antiviral innata en las bacterias. Los investigadores descubrieron que los CDN, sintetizados durante la activación de CBASS, desencadenan el ensamblaje de efectores de fosfolipasa. Estos efectores interrumpen las membranas, ejecutando la respuesta inmune descendente.
Al examinar CapE, un efector de fosfolipasa representativo, el equipo determinó su estructura en varios estados utilizando técnicas avanzadas como la criomicroscopía electrónica y la cristalografía de rayos X. Los hallazgos revelan que la unión de CDN causa un cambio estructural dramático en CapE, exponiendo su sitio catalítico y promoviendo la polimerización en filamentos. Estos filamentos luego se convierten en plataformas activas para la escisión de fosfolípidos, activando rápidamente la respuesta inmune bacteriana.
Experimentos adicionales confirmaron que tanto la formación de filamentos como la actividad enzimática son esenciales para la interrupción de la membrana mediada por CBASS y la muerte celular programada. Este descubrimiento establece un vínculo molecular directo entre la detección de CDN y la activación del efector. Ofrece un modelo unificado de cómo los CDN desencadenan respuestas inmunes dirigidas a la membrana, destacando la formación de filamentos como una estrategia clave para regular la actividad enzimática en diversos sistemas inmunes.
Esta investigación no solo profundiza nuestra comprensión de la inmunidad bacteriana, sino que también abre nuevas vías para desarrollar nuevas estrategias antibacterianas. Al atacar el sistema CBASS o el proceso de formación de filamentos, los científicos podrían potencialmente crear nuevas terapias para combatir las infecciones bacterianas, ofreciendo esperanza ante la creciente resistencia a los antibióticos.