Proyectos
Implicación del transporte de Cu (I) mediado por CtpA, una ATPasa tipo P de la membrana plasmática, en la respuesta a condiciones de estrés y la viabilidad de Mycobacterium tuberculosis
Resumen
La tuberculosis (TB), enfermedad causada por el bacilo acido- alcohol resistente Mycobacterium tuberculosis (Mtb) es considerada uno de los mayores problemas de salud pública en el mundo. En este sentido, la búsqueda e identificación de biomarcadores relacionados con la viabilidad y la virulencia de Mtb, así como los procesos biológicos claves de la interacción con el huésped son fundamentales para el diseño racional de estrategias alternativas de control, principalmente el desarrollo de nuevas vacunas anti -TB. Diferentes estudios sugieren que los transportadores de membrana ATPasas tipo P son relevantes para la viabilidad del bacilo tuberculoso, dado que cumplen una papel fundamental en el mantenimiento de la homeostasis bacteriana dentro del macrofago humano. Específicamente, su deleción desequilibra el transporte de cationes a través de la membrana de Mtb afectando su respuesta a sustancias toxicas propias del ambiente intrafagosomal, su capacidad de causar daño pulmonar, y por lo tanto la virulencia en los procesos de infección de Mtb. En el grupo de investigación “Bioquímica y Biología Molecular de las Micobacterias” de la Universidad Nacional de Colombia, nos hemos dedicado en los últimos años a caracterizar las ATPasas tipo P de Mtb, y evaluar su potencial uso como dianas terapéuticas, o en el diseño de mutantes atenuados con potencial vacunal. En una fase anterior a este proyecto, algunos resultados nos han mostrado que los transportadores de metales alcalino/alcalinotérreo de la membrana plasmática, especialmente mediado por CtpF, son de vital importancia para la viabilidad de Mtb en condiciones de estrés (Novoa-Aponte & Soto, 2014; Leon-Torres, 2018; Maya-Hoyos, M. et al, 2019). Por otra parte, otras evidencias nos han también nos sugerido la importancia del transporte de metales pesados en la viabilidad de Mtb. Específicamente hemos encontrado que las ATPasas tipo P1B de Mtb CtpA y CtpG están relacionadas con la desintoxicación a Cu2+ y Cd2+ respectivamente (Leon-Torres, A. et al, 2015; López, M. et al, 2018), cuya concentración aumenta es respuesta a la infección de los macrófagos por parte de Mtb. En el presente proyecto proponemos conocer si, como sucede con el transporte de metales alcalino/alcalinotérreos, el transporte de Cu+ (quien entra como Cu2+ y es reducido a Cu+ en el interior de la bacteria) mediado por la ATPasa CtpA estaría implicado a la respuesta de las micobacterias a las condiciones del estrés propias del ambiente intrafagosomal e indirectamente a la viabilidad del bacilo tuberculoso. Por lo tanto, se utilizarán cepas de micobacteria sobreexpresando CtpA y un mutante de Mtb defectivo en este transportador para evaluar su viabilidad frente a condiciones de estrés similares a las que enfrenta el bacilo en el fagosoma (estrés oxidativo, estrés nitrosativo, hipoxia, etc) y su acumulación frente a altas concentraciones de Cu2+, para conocer el posible papel de CtpA en procesos de eflujo y la detoxificación de Mtb. Finalmente mediante un análisis transcripcional, evaluar si existe una estrategia compensatoria del bacilo tuberculoso a la interrupción del transporte de Cu+ mediado por CtpA. Para nuestro grupo de investigación los resultados obtenidos de la presente propuesta serán de vital importancia en la caracterización de enzimas encargadas del transporte de metales pesados a través de la membrana plasmática de las micobacterias, para ser propuestas como dianas de atenuación o el diseño de compuestos anti-TB.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA PARA EL APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA SEDE BOGOTÁ DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - 2019
Modalidad:CONVOCATORIA PARA EL APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA SEDE BOGOTÁ DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - 2019
Responsable