Proteína Obg y tolerancia bacteriana a los antibióticos

De acuerdo con un estudio de N. Verstraeten  y cols. de las Universidades de Leuven, Gent, Brussel, y otros Centros de Bélgica,  la proteína Obg y la despolarización de la membrana bacteriana son parte de una estrategia segura microbiana que conduce a la tolerancia a los antibióticos.

Dentro de las poblaciones de bacterias, una pequeña fracción de células es capaz transitoriamente de sobrevivir a la exposición de dosis letales de antibióticos (persisters) por mecanismos diferentes a las mutaciones génicas. Como estrategia segura de cobertura, el grado de persistencia se determina por inducción estocástica y por estímulos ambientales llamados diversificación sensible. Poco se sabe acerca de los mecanismos que enlazan la frecuencia de persisters a las señales ambientales.

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Los resultados de los autores apoyan un papel central de la GTPasa Obg, esencial para el crecimiento bacteriano, en la determinación de la persistencia en Escherichia coli en respuesta a la inanición de nutrientes. La persistencia condicionada por Obg requiere la respuesta estricta de la alarmona (p) ppGpp, moléculas no proteicas de bajo peso molecular que están implicadas en la regulación de genes, a través del control transcripcional del módulo de toxina-antitoxina hokB-sokB tipo I. A las proteínas Obg se han atribuido una serie de funciones celulares, incluyendo papeles en procesos celulares esenciales (replicación del ADN, maduración del ribosoma) y papeles en diferentes vías de adaptación y respuesta general al estrés como la esporulación. En las células individuales, el aumento de la cantidad de de Obg inducen la expresión HokB, que a su vez resulta en un colapso del potencial de la membrana, que conducen a la latencia. Obg también controla la persistencia en Pseudomonas aeruginosa y por lo tanto constituye un regulador conservado de la tolerancia a los antibióticos.

Los puntos importantes del trabajo se resumen en que  la cantidad de Obg en las células controla la persistencia en E. coli y P. aeruginosa. Esta persistencia, condicionada por Obg, requiere las moléculas (p) ppGpp. Obg actúa por activación transcripcional de la toxina HokB, cuyas concentraciones elevadas causan despolarización de la membrana,

Verstraeten N, et al. Obg and membrane depolarization are part of a microbial bet-hedging strategy that leads to antibiotic tolerance. Molecular Cell 2015; 59: 1-13.

http://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765%2815%2900347-0

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2015.05.011