Un equipo internacional liderado por científicos del Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC) y la Universidad de Notre Dame (Estados Unidos) ha descrito por primera vez, a nivel atómico, el mecanismo que permite a las esporas de Clostridioides difficile abandonar su estado latente y convertirse en células infecciosas.
El trabajo, publicado en Nature Communications, abre la puerta a una nueva estrategia terapéutica: impedir que la bacteria “despierte” antes de que cause daño.C. difficile (o C. diff) es una de las amenazas infecciosas más graves asociadas a hospitales y al uso de antibióticos. Provoca diarrea, colitis y, en los casos más graves, infecciones potencialmente mortales. Las personas más vulnerables son aquellas que toman o han tomado antibióticos recientemente o tienen el sistema inmunitario debilitado. Su incidencia no deja de crecer y genera cientos de miles de hospitalizaciones cada año en todo el mundo.
El secreto de su éxito radica en las esporas: estructuras extremadamente resistentes que sobreviven durante meses en el ambiente, resisten la mayoría de los desinfectantes habituales y muchos antibióticos. Cuando llegan al intestino humano, detectan señales químicas específicas —principalmente sales biliares como el taurocolato— y germinan. Solo entonces la forma vegetativa de la bacteria coloniza el colon, produce toxinas e inflama el tejido intestinal.
Hasta ahora se desconocía cómo reconocían exactamente esas señales. “Por primera vez hemos podido visualizar la maquinaria molecular que reconoce la señal química que desencadena la germinación de las esporas de C. difficile”, explica Juan Hermoso, investigador del IQF-CSIC y autor principal del estudio. El equipo combinó cristalografía de rayos X, microscopía crioelectrónica de alta resolución y técnicas biofísicas avanzadas para resolver la estructura tridimensional de las proteínas clave: CspA, CspB y CspC.
El hallazgo central es que la proteína CspA actúa como receptor directo del taurocolato. Junto con CspC forma un complejo extremadamente estable que reconoce la sal biliar a través de varios sitios de unión específicos. “Las estructuras obtenidas permiten plantear estrategias racionales para desarrollar moléculas que interfieran en la activación de las esporas antes de que la bacteria pueda causar daño”, señala Martín Alcorlo, coautor del trabajo e investigador también del IQF-CSIC.
Si se logra bloquear esa germinación, la espora no se transforma en la forma productora de toxinas y la infección no se inicia. “Impedir la germinación de las esporas constituye una estrategia terapéutica especialmente atractiva”, subraya Hermoso. Los sitios de reconocimiento del taurocolato identificados en el estudio se convierten ahora en nuevas dianas moleculares para el diseño de compuestos que puedan prevenir el arranque de la enfermedad.
