Caries: descifran c贸mo las bacterias acumulan los az煤cares
UNL/DICYT No hay chico que no escuche: “si comés tanto azúcar te van a salir caries”. Y para los odontólogos no hay nada nuevo en esto. Sin embargo, entender cómo una de las bacterias más comunes que afectan la boca humana aprovecha y acumula los azúcares era un enigma que buscaron descifrar investigadores de la Universidad Nacional del Litoral (UNL).
La bacteria Streptococcus mutans, para poder infectar la boca, produce una gran cantidad de ácido de manera de bajar el pH del medio, así como películas o biofilmes. “Así forman ambientes que tienen una cierta densidad y una característica de adherencia que permite a los organismos unicelulares llegar a tener una asociación entre ellos. No llegan a ser pluricelulares pero sí son unicelulares en contacto; y así les es más fácil atacar otra célula”, señaló Alberto Iglesias, investigador de la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (FBCB).
Para poder llevar adelante estas estrategias, las bacterias necesitan energía y para mantenerla disponible acumulan azúcares cuando son abundantes en el medio.
Conocer las rutas metabólicas que utilizan las bacterias y el modo en que se regulan permite desarrollar mejores estrategias para combatirlas. De hecho, los dentífricos y enjuagues bucales intentan interferir en distintas rutas de algunos de los microorganismos que conforman la flora bucal.
Juntar fuentes de energía
“Todos los organismos cuando están en un ambiente rico en alimento lo utilizan para crecer y desarrollarse. Cuando hay un exceso, son previsores y acumulan, y la forma en que acumulan la glucosa es como polímeros”, explicó.
En particular, las bacterias acumulan glucógeno para mantener la glucosa disponible para tiempos de escasez o algún proceso que implique una demanda extra de carbono y energía. Según detalló Iglesias, algunos organismos patógenos utilizan al glucógeno como sustrato inicial del proceso biológico que le permite atacar, parasitar o alimentarse de otra célula. “La glucosa que acumularon les sirve para crear todas las condiciones para favorecer el ataque hacia otras células. Esto es claramente ejemplificado para el caso de Streptococcus mutans que es la bacteria de alta importancia en el proceso de formación de caries y de la boca en general”, detalló.
En el estudio llevado a cabo en el laboratorio dirigido por Iglesias se purificó una enzima clave para la acumulación de glucógeno en S. mutans y se caracterizaron sus propiedades funcionales y de regulación de la actividad.
“Los resultados son relevantes para comprender la forma en que la bacteria acumula glucógeno y también constituyen una información clave para diseñar estrategias que permitan impedir el proceso bacteriano y así disminuir o anular la capacidad cariogénica del microorganismo”, detalló Iglesias.
Estas estrategias pueden utilizar a la enzima caracterizada como blanco de drogas, es decir, compuestos activos específicos que modifiquen el funcionamiento de la enzima y alteren la acumulación del glucógeno.
Tras la pista
El grupo de trabajo se dedica al estudio de enzimas, es decir, proteínas que catalizan las reacciones que se llevan a cabo dentro de las células. Llevan años investigando aquellas que intervienen en distintos procesos celulares que utilizan azúcares como intermediarios. “Estudiar las enzimas permite comprender cómo la evolución operó para optimizar esos procesos en los distintos organismos dependiendo del entorno en que se mueven”, puntualizó.
El estudio de enzimas no se limita a las bacterias sino que abarca a plantas ya que hay muchas que son comunes a estos organismos.
Mientras que las bacterias acumulan glucosa, las plantas hacen lo propio en la forma de almidón. “Si uno puede comprender cómo funcionan y son reguladas las enzimas de la vía que produce el almidón, se pueden plantear estrategias para lograr que un determinado vegetal o alga fotosintética produzca más cantidad. Esto es relevante, ya que el almidón es el alimento cuantitativamente más importante para numerosos animales, incluido el hombre; y también es una materia prima relevante para numerosos procesos industriales, incluyendo procesos de obtención de biocombustibles y plásticos biodegradables”, subrayó Iglesias.