Struttura cristallina dell'enzima di scissione dell'anello di carbonio appena ripreso dal batterio della tubercolosi, IpdABMtb. Credito:Lindsay Eltis
Scienziati dell'Università della British Columbia hanno compiuto un passo cruciale per eliminare la tubercolosi di fame, a seguito di ricerche su come l'infezione cresce nel corpo.
Tubercolosi, un'infezione batterica che colpisce generalmente i polmoni, è una minaccia globale; In tutto il mondo, uccide più persone dell'HIV e della malaria messi insieme. In Canada, ce ne sono circa 1, 600 nuovi casi di tubercolosi segnalati ogni anno, con circa il 20 per cento di quei casi che riguardano i popoli delle Prime Nazioni, secondo il governo del Canada. I ricercatori che utilizzano la Canadian Light Source hanno studiato come i batteri crescono nei polmoni nel tentativo di capire meglio come si può curare la tubercolosi.
Lindsay Eltis, un professore UBC di microbiologia e immunologia e cattedra di ricerca canadese in catabolismo microbico e biocatalisi, ha trascorso gli ultimi 25 anni a studiare i batteri e a determinare come crescono su diversi composti. Nel 2007, Il gruppo di Eltis ha scoperto che i batteri della tubercolosi crescono sul colesterolo e che questo è importante per causare malattie.
"Molti batteri, come gli umani, crescere usando il glucosio, un tipo di zucchero. Ne ricavano energia, convertendolo in acqua e anidride carbonica, e usalo per creare elementi costitutivi essenziali per la vita. Il batterio della tubercolosi è un po' insolito in quanto può crescere sul colesterolo, trarne energia e elementi costitutivi essenziali, " spiega Eltis. "Questa capacità di crescere sul colesterolo aiuta il batterio a stabilire l'infezione nei nostri polmoni".
Però, semplicemente sapere che il batterio cresce sul colesterolo non dice abbastanza ai ricercatori per poterlo curare. Per quello, hanno bisogno di capire come esattamente il batterio scompone il colesterolo.
Il colesterolo ha 27 atomi di carbonio disposti in quattro anelli, "ed è un po' complicato, " disse Eltis. Il gruppo di Eltis aveva già capito come il batterio rompe i primi due anelli, e con questa ricerca, hanno esaminato come i batteri della tubercolosi rompono gli ultimi due anelli aperti. I risultati sono stati pubblicati in un recente numero di PNAS , il Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .
Utilizzando la struttura canadese di cristallografia macromolecolare presso il CLS, Eltis e collaboratore di lunga data, Natalie Strynadka, professoressa di biologia strutturale dell'UBC, riuscirono a determinare la struttura dell'enzima che aiuta il batterio della tubercolosi ad abbattere quegli ultimi due anelli della molecola del colesterolo.
Comprendere la struttura degli enzimi, e come funzionano esattamente, è fondamentale per lo sviluppo di farmaci per il trattamento di malattie come la tubercolosi.
Una migliore comprensione di questi enzimi può anche aiutare con la produzione di molecole farmaceutiche come steroidi, poiché i batteri potrebbero essere modificati per utilizzare gli enzimi al fine di assumere esistenti, steroidi meno utili e modificarli in forme più utili.
Nel frattempo, La ricerca di Eltis continua. Ora che questo enzima è stato identificato, Il gruppo di Eltis può esaminare altri enzimi che potrebbero aiutare il batterio ad abbattere il colesterolo, e possono cercare piccole molecole per inibire gli enzimi che rompono l'anello di carboidrati per far morire di fame i batteri e curare l'infezione.