Carmen Gómez Arrebola investigadora predoctoral en la Unidad de Investigación en Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed, realizará la lectura de su tesis doctoral por la Universidad Pública de Navarra el próximo martes 5 de julio a las 11:30 en la sala de defensas de la EDONA, Edificio El Sario (UPNA).

El trabajo doctoral, que lleva por título “Papel de los sistemas de dos componentes de Staphylococcus aureus en la susceptibilidad a complestatina y corbomicina y en la regulación génica en ausencia de fosforilación”, ha sido desarrollado en Navarrabiomed bajo la dirección del Dr. Iñigo Lasa Uzcudun y la Dra. Cristina Solano Goñi.

Staphylococcus aureus (S. aureus) es una bacteria versátil que se puede encontrar estableciendo una relación comensal en la piel de, aproximadamente, el 30% de la población sin causar ningún problema. Sin embargo, cuando ésta atraviesa la barrera epitelial y dependiendo del estado inmunológico del portador, puede causar patologías leves, como los abscesos, o severas, como la endocarditis u osteomielitis. Para el tratamiento de estas patologías, existe un amplio abanico de fármacos, no obstante, S. aureus ha desarrollado mecanismos que le permiten incrementar su resistencia y evadir el efecto de estos antibióticos. 

Las bacterias tienen la habilidad de adaptarse a los cambios que se producen a su alrededor gracias a diferentes sistemas de detección y comunicación, entre los que destacan los denominados “sistemas de dos componentes” (TCSs). A través de ellos, la bacteria percibe lo que está ocurriendo a su alrededor y mediante la modulación de la expresión de determinados genes puede adaptarse al cambio que se ha producido. Los TCSs de S. aureus tienen un papel muy importante en el desarrollo de resistencias a los distintos antimicrobianos utilizados actualmente en clínica, así como también en la estimulación del crecimiento en forma de biofilm, incrementando aún más su resistencia a los antibióticos.
La aparición de cepas de S. aureus multirresistentes a los antibióticos ha propiciado la alarmante necesidad de desarrollar nuevos antibióticos que permitan el tratamiento de las infecciones causadas por estas cepas, así como también la necesidad de avanzar en nuestro conocimiento sobre los mecanismos moleculares que producen este incremento de resistencia. 

Resumen de la tesis y resultados

Durante su tesis doctoral, Carmen Gómez ha analizado la implicación de los TCSs de S. aureus en la susceptibilidad a dos antibióticos de la familia de los glicopéptidos,  complestatina y corbomicina, descubiertos recientemente. Los resultados han mostrado que el sistema VraSR regula elementos de la pared bacteriana que afectan a la susceptibilidad de esta bacteria a ambos antibióticos. 

Otra parte del estudio ha estado dedicada a analizar la regulación por los TCS en su forma no fosforilada. Tradicionalmente se ha considerado que los reguladores de respuesta de los TCS ejercen su función reguladora en su estado fosforilado, y que en su estado no fosforilado, no tienen actividad reguladora. Sin embargo, numerosas evidencias demuestran que los TCSs en su estado no fosforilado también ejercen funciones de modulación de la expresión génica. Tras realizar una revisión sobre las evidencias existentes en relación con la regulación por TCS en su estado no fosforilado, en el trabajo se ha profundizado en la regulación de la formación de biofilm por el TCS ArlRS. Los resultados obtenidos sugieren que ArlR ejerce una labor reguladora de la expresión del principal exopolisacárido del biofilm de S. aureus tanto en su estado fosforilado como no fosforilado. 

Difusión y financiación

El trabajo realizado ha dado lugar a la publicación científica, “Regulation of gene expression by non-phosphorylated response regulators”, publicada en International Microbiology. Una segunda publicación titulada “Staphylococcus aureus susceptibility to corbomycin and complestatin depends on the VraSR two component system“ ha sido enviada y está en proceso de revisión. 

Además, ha sido difundido en el 31st European Congress of Clinical Microbiology & Infectious Diseases (ECCMID) y el XXVIII Congreso de la Sociedad Española de Microbiología.

Para el desarrollo de la tesis, Carmen Gómez ha disfrutado de un contrato predoctoral de la UPNA. La investigación ha recibido financiación a través de las convocatorias de Ayudas a proyectos de I+D+i 2017 del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y de Ayudas a proyectos de I+D+i 2020 del Ministerio de Ciencia e Innovación concedidas a los proyectos:

•  “Caracterización funcional de los determinantes moleculares para la adaptación de Staphylococcus aureus a la virulencia”.  BIO2017-83035-R. 
• “Operones no-contiguos: un nuevo nivel de regulación génica en bacterias”. PID2020-113494RB-100.