La Tuberculosis (TB) es una enfermedad infecto-contagiosa causada por el bacilo acido alcohol resistente Mycobacterium tuberculosis (Mtb), reconocido como un grave problema de salud pública a nivel mundial. En la actualidad existe una vacuna aprobada y ampliamente usada contra la (TB), la vacuna Bacillus de Calmette y Guérin (BCG); sin embargo, su espectro de protección se limita a tipos de TB extrapulmonar como la meningitis tuberculosa y la TB miliar, siendo ineficiente contra la TB pulmonar, la forma de propagación más efectiva de la TB. Teniendo en cuenta este panorama, el desarrollo de nuevas vacunas anti-TB es prioritario, por lo que la identificación de dianas potenciales de atenuación del bacilo tuberculoso es de gran relevancia para el diseño de nuevas vacunas atenuadas. En ese sentido, nuestro grupo de investigación Bioquímica y Biología Molecular de las Micobacterias-BBMM de la Universidad Nacional, en los últimos años ha trabajado intensamente en evaluar el potencial de atenuación y como dianas terapéuticas de las ATPasas tipo P de las micobacterias, considerando su importancia en la homeostasis iónica y en la supervivencia del bacilo tuberculoso. Se conoce que mutantes de Mtb defectivos en ATPasas tipo , transportadoras de metales alcalinos/alcalinotérreos, o metales pesados, presentan una virulencia disminuida. Esto se podría explicar debido a que la deleción de ATPasas tipo P conduce a un desbalance en el transporte de cationes a través de la membrana plasmática de Mtb lo que afecta su respuesta a sustancias tóxicas propias del ambiente intrafagosomal y su capacidad de causar daño pulmonar. En este sentido, el transporte iónico mediado por ATPasas tipo P en Mtb responde a condiciones de estrés similares a las que enfrenta el bacilo durante la fase de latencia lo que, sumado al hecho de que su genoma codifica un número inusual de ATPasas tipo P (12 posibles ORFs), sugiere fuertemente la relación de las ATPasas tipo P con la virulencia y viabilidad del bacilo tuberculoso.
Estudios previos en nuestro grupo de investigación llevaron a demostrar que la ATPasa tipo P de Mtb CtpF, es el homólogo micobacteriano más cercano a las Ca2+-ATPasas tipo PIIA prototípicas de los organismos eucariotas. Además demostramos que esta enzima transporta preferentemente Ca2+ a través de la membrana plasmática y desempeña una función importante en la tolerancia de la bacteria a concentraciones tóxicas de metales alcalinos/alcalinotérreos. En el presente proyecto, basado en los modelos de la caracterización del transporte activo de calcio dependiente de ATP en algunos organismos procariota, buscamos soportar la relación entre CtpF y el eflujo de Ca2+ hacia el exterior de las células de micobacteria, lo que no ha sido plenamente demostrado en la actualidad. Específicamente, se plantea utilizar un modelo de expresión heteróloga de CtpF en Mycobacterium smegmatis, una micobacteria ambiental, no patógena y muy segura para el trabajo en el laboratorio, para analizar el efecto de la sobre-expresión de la enzima sobre la acumulación de Ca2+ dependiente de ATP en células completas de micobacteria y vesículas de membrana mediante la cuantificación del metal por espectroscopía de absorción atómica y en un mutante defectivo de esta enzima. |