Imatge: Model d’activitat de la ribonucleòtid reductasa (RNR) i disponibilitat de la vitamina B12 durant el creixement de biopel·lícules de P. aeruginosa. Els cercles ataronjats representen el gradient de vitamina B12, el blau indica gradients de concentració d’oxigen i el verd indica activitat de la RNR de classe Ia, II i III.
Aquesta biopel·lícula no solament millora la comunicació cèl·lula a cèl·lula dels bacteris, permetent que la infecció prosperi i creixi, sinó que també ajuda a les cèl·lules a esquivar el sistema immunitari i augmenta les possibilitats de desenvolupar noves resistències als antibiòtics.
En els bacteris, com en tots els organismes vius, l’enzim ribonucleòtid reductasa (RNR) és fonamental per a la formació dels components necessaris per a la síntesi i reparació de l’ADN. P. aeruginosa és un dels pocs bacteris que codifica les tres classes conegudes de RNR: Ia, que depèn de l’oxigen, i II i III, que són actives en absència d’oxigen. Aquests tres tipus de RNR augmenten la capacitat dels bacteris per créixer en diferents entorns aeròbics i anaeròbics generats en les biopel·lícules; sense ells, les biopel·lícules completament madures no podrien establir-se per si mateixes.
Els investigadors han demostrat que la RNR de classe II requereix la vitamina B12 com a cofactor per funcionar correctament. “Sabíem que P. aeruginosa sintetitza la vitamina B12 en diferents reaccions metabòliques”, explica Eduard Torrents, investigador principal del grup de l’IBEC Bacterial infections: antimicrobial therapies. “Ara hem demostrat que l’augment dels nivells de vitamina B12 durant els creixements aeròbic, estacionari i en biopel·lícula activen l’activitat de la RNR de classe II, la qual cosa significa que la presència d’aquesta vitamina és crucial per a l’activitat de la classe de RNR essencial per a la formació de biopel·lícules fins i tot en condicions adverses”.
Una millor comprensió de com els bacteris creen biopelícul·les madures per propagar la seva infecció podria llançar llum sobre com abordar aquesta etapa del cicle de vida de la P. aeruginosa i desenvolupar teràpies farmacològiques específiques i resistents, essencials per al tractament d’infeccions bacterianes cròniques.
—
Anna Crespo, Núria Blanco-Cabra and Eduard Torrents (2018). Aerobic Vitamin B12 Biosynthesis Is Essential for Pseudomonas aeruginosa Class II Ribonucleotide Reductase Activity During Planktonic and Biofilm Growth. Front. Microbiol. 9:986
