Un equip de l’Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC), amb seu al Parc Científic de Barcelona, ha descobert en un dels bacteris causants de la periodontitis, Tannerella forsythia, un mecanisme inèdit d’atac i defensa, que podria servir per investigar noves estratègies contra la malaltia. El treball, liderat per l’investigador F. Xavier Gomis-Rüth, es publica a la revista Chemical Science de la Royal Society of Chemistry.

La periodontitis, malaltia inflamatòria de les genives, té un gran impacte a la salut pública i a la qualitat de vida. Es calcula que afecta el 10% de la població mundial, segons l’Organització Mundial de la Salut. A Espanya, uns 8 milions de persones estan afectades. La periodontitis té efectes negatius sobre altres patologies i, en els casos més greus, pot derivar en la pèrdua de l’os que sosté les dents i de les dents mateixes.

La periodontitis és causada per la presència de bacteris patògens al microbioma oral. Ara, un equip de l’IBMB- CSIC ha descobert que un dels principals bacteris causants de la periodontitis, Tannerella forsythia, té un mecanisme d’atac i defensa mai vist fins ara: segrega unes proteïnes que inhibeixen els seus propis factors de virulència.

Els factors de virulència són molècules que els bacteris patògens empren per atacar altres cèl·lules. En el cas de T. forsythia, aquest bacteri segrega sis proteases, que trenquen les proteïnes del teixit cel·lular de les genives durant el desenvolupament de la periodontitis. Les sis proteases, que ja eren conegudes, tenen una seqüència aminoacídica idèntica en les últimes cinc posicions (K–L–I–K–K) de la seva seqüència genètica, per la qual cosa se les coneix com a ‘proteases KLIKK’.

Els investigadors han comprovat que al genoma del bacteri, els gens de cadascuna d’aquestes proteases estan precedits per una seqüència d’ADN, que fins ara no s’havia identificat. “Hem investigat la seva funció i mecanisme d’acció mitjançant anàlisis genètiques, filogenètiques, bioquímiques, estructurals, funcionals i in vivo”, diuen els investigadors a l’estudi. Els resultats revelen “una xarxa sense precedents de regulació de la virulència i la competència a la superfície cel·lular del bacteri Tannerella forsythia”.

Tal com expliquen a l’article publicat a Chemical Science -que té com a primers autors Mirosław Książek, Theodoros Goulas i Danuta Mizgalska– aquestes sis seqüències d’ADN noves codifiquen per a sis proteïnes, batejades com a “potempines”, que han resultat ser inhibidors específics de les KLIKK proteases.

“Pot semblar un contrasentit que el bacteri tingui molècules per contrarestar les seves pròpies ‘armes’ d’atac”, apunta F. Xavier Gomis-Rüth. Però, la interpretació que suggereix és que “el bacteri disposa d’inhibidors dels seus propis factors de virulència, per evitar que facin mal a la membrana del mateix bacteri”.

Aquestes molècules inhibidores poden donar pistes per desenvolupar noves estratègies contra la periodontitis i poden ser usades per inhibir els factors de virulència dels bacteris patògens. Des d’un punt de vista pràctic, explica  Gomis-Rüth, es podrien incorporar, per exemple, a productes d’higiene bucal per inhibir l’acció dels factors de virulència dels bacteris patògens.

D’entre aquestes proteïnes inhibidores, els científics en destaquen una d’elles, la potempina A, que és un potent i selectiu inhibidor de la molècula MMP12 (sigles de metal·loproteasa de matriu 12), una molècula que es troba als macròfags del sistema immunitari humà i forma part de l’arsenal defensiu de l’organisme humà. També juga un paper causal important en el desenvolupament i la progressió de l’obstrucció pulmonar crònica causada pel fum del tabac i la seva variant patològica greu, l’emfisema pulmonar. La potempina A és, doncs, “el primer inhibidor de tipus proteïna específic de MMP descrit des del descobriment dels clàssics TIMP, els inhibidors tissulars de metal·loproteases, ja fa dècades i podria ser emprat en teràpies noves contra aquestes patologies pulmonars”, conclouen.

» Article de referència: Mirosław Książek et al. “A unique network of attack, defence and competence on the outer membrane of the periodontitis pathogen Tannerella forsythia”. Chem. Sci., 2023, https://doi.org/10.1039/D2SC04166A