Un equip multidisciplinari ha revelat un mecanisme clau que permet al bacteri humà Mycoplasma pneumoniae —responsable de pneumònies atípiques i altres infeccions respiratòries— obtenir colesterol i altres lípids essencials directament del cos humà. El descobriment, publicat a Nature Communications, ha estat coliderat per la Dra. Noemí Rotllan, de l’Institut de Recerca Sant Pau (IR Sant Pau) i del Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa de Diabetis i Malalties Metabòliques Associades (CIBERDEM); la Dra. Marina Marcos, de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB); i el Dr. David Vizarraga, de l’Institut de Biologia Molecular de Barcelona del Consell Superior d’Investigacions Científiques (IBMB-CSIC) i del Centre de Regulació Genòmica (CRG). La coordinació ha anat a càrrec del Dr. Joan Carles Escolà-Gil, de l’IR Sant Pau i del CIBERDEM; el Dr. Jaume Piñol, de la UAB; i el Dr. Ignacio Fita, de l’IBMB-CSIC. L’estudi ha comptat també amb la col·laboració de l’Institut de Biotecnologia i Biomedicina de la UAB (IBB-UAB), del Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa de Malalties Cardiovasculars (CIBERCV) i d’altres centres de referència.
El Dr. Joan Carles Escolà-Gil explica que «el bacteri utilitza la proteïna P116 com una eina molt eficaç per captar colesterol i altres lípids essencials de l’hoste, un mecanisme que li permet sobreviure i colonitzar teixits més enllà del pulmó». Afegeix que «entendre aquest procés obre noves vies per bloquejar-ne el creixement i explorar aplicacions biotecnològiques basades en la seva afinitat pels teixits rics en lípids».
Aquest descobriment és especialment rellevant perquè Mycoplasma pneumoniae és conegut principalment com un bacteri respiratori, però diferents estudis —inclòs aquest— mostren que pot arribar a altres teixits de l’organisme, especialment aquells amb un entorn ric en lípids. Comprendre com aconsegueix aquesta colonització extra respiratòria ajuda a explicar manifestacions clíniques fora del pulmó i aporta pistes sobre la seva possible contribució a processos inflamatoris sistèmics.
A diferència d’altres bacteris, Mycoplasma pneumoniae no pot sintetitzar per si mateix diversos lípids imprescindibles per a la integritat de la seva membrana, entre ells el colesterol, de manera que depèn completament de l’hoste per sobreviure. En aquest context, el nou estudi demostra que la proteïna P116 actua com un sistema altament eficient de captació de lípids, capaç d’extreure colesterol i altres espècies lipídiques tant de lipoproteïnes humanes —incloses LDL i HDL— com de diferents tipus cel·lulars.
Els experiments realitzats per l’equip mostren que P116 incorpora ràpidament colesterol procedent de LDL i HDL, però també és capaç de captar fosfatidilcolines, esfingomielines i triacilglicèrids. Aquesta capacitat de reconèixer i absorbir múltiples tipus de lípids converteix P116 en un mecanisme essencial per a la supervivència del microorganisme. En proveir la seva membrana amb components obtinguts directament de l’hoste, Mycoplasma pneumoniae pot adaptar-se a diversos entorns de l’organisme i colonitzar teixits amb un alt contingut lipídic, més enllà del sistema respiratori.
La Dra. Noemí Rotllan destaca la importància biològica d’aquesta troballa: «P116 actua com una porta d’entrada de lípids per al bacteri, un sistema extraordinàriament versàtil que li permet incorporar colesterol, fosfolípids i esfingolípids procedents de l’hoste». Segons afegeix, «aquesta àmplia capacitat de captació lipídica explica en gran part per què Mycoplasma pneumoniae pot sobreviure en entorns tan diferents i localitzar-se en teixits on altres bacteris no podrien prosperar».
L’estudi també revela que un anticòs monoclonal dirigit específicament contra el domini C-terminal de P116 bloqueja de manera notable la captació de colesterol per part del bacteri, un procés imprescindible per a la seva supervivència. «En impedir que P116 funcioni com a sistema d’entrada de lípids, l’anticòs redueix significativament el creixement de Mycoplasma pneumoniae en cultius cel·lulars i limita la seva capacitat d’adherir-se a lesions ateroscleròtiques humanes en mostres ex vivo. Aquesta acció dual —frenar la proliferació bacteriana i evitar la seva presència en zones vulnerables del sistema cardiovascular— representa un avenç important en la comprensió del paper patogènic i extra respiratori d’aquest microorganisme», assenyala la Dra. Marina Marcos, investigadora de la UAB.
Els investigadors destaquen que impedir aquesta adhesió és especialment rellevant perquè la presència de Mycoplasma pneumoniae en plaques vulnerables podria afavorir la inflamació local i comprometre l’estabilitat de la lesió. Les plaques inestables són més propenses a trencar-se, un procés que pot desencadenar esdeveniments cardiovasculars greus.
El Dr. Joan Carles Escolà-Gil en subratlla el potencial: «L’anticòs actua sobre el punt clau del bacteri, que és la seva capacitat per captar colesterol. En bloquejar P116, no només frenem el seu creixement, sinó que també evitem que s’adhereixi a les lesions ateroscleròtiques». Segons afegeix, «això és rellevant perquè la presència de Mycoplasma pneumoniae en plaques vulnerables podria contribuir a la inflamació i comprometre’n l’estabilitat. Impedir aquesta adhesió ens ofereix una oportunitat per protegir encara més els teixits afectats per l’aterosclerosi».
Els investigadors també han utilitzat una forma modificada i innòcua del bacteri, dissenyada per emprar-se com a eina biotecnològica amb la finalitat d’estudiar com es distribueix dins de l’organisme. Aquesta versió del microorganisme conserva la seva capacitat natural per localitzar teixits rics en lípids, però ha estat adaptada per no causar malaltia. En experiments amb ratolins hipercolesterolèmics, el bacteri modificat es concentra de manera selectiva al fetge i a les plaques ateroscleròtiques, fet que la converteix en un vehicle potencial per transportar molècules terapèutiques o agents diagnòstics justament cap als teixits on més es necessiten.
Aquesta capacitat d’orientació específica obre una via prometedora en un sector emergent de la biotecnologia: l’ús de microorganismes vius modificats com a sistemes de alliberament dirigit de molècules terapèutiques. En el cas de Mycoplasma pneumoniae, el seu metabolisme minimalista i la seva dependència dels lípids de l’hoste el fan especialment interessant com a plataforma manipulable i segura.
La Dra. Noemí Rotllan ho resumeix així: «La versió modificada de Mycoplasma pneumoniae mostra un tropisme natural cap al fetge i les lesions ateroscleròtiques, fet que la converteix en una plataforma biotecnològica prometedora per a l’estudi i el tractament de malalties metabòliques i cardiovasculars». I afegeix que «aprofitar la biologia d’aquest microorganisme de manera controlada ens permet imaginar estratègies terapèutiques dirigides, més precises i potencialment més eficaces per actuar sobre teixits afectats per l’aterosclerosi o el fetge gras».
A més de la seva rellevància biomèdica, l’estudi aporta un avenç conceptual en el coneixement de Mycoplasma pneumoniae, un patogen amb un dels genomes bacterians més reduïts que es coneixen i que depèn intensament de l’hoste per obtenir lípids essencials. La identificació de P116 com un mecanisme fonamental de captació lipídica obre noves vies per al desenvolupament de teràpies antimicrobianes i vacunes.
En la recerca també han participat científics del Joint Electron Microscopy Center del Sincrotró ALBA, de la Clínica Universitat de Navarra i de l’Institut d’Investigació Sanitària de Navarra (IdiSNA), que han contribuït a la caracterització estructural de P116, a l’anàlisi de la seva interacció amb anticossos i als estudis d’imatge i biodistribució en models animals.
El treball reforça una col·laboració científica multidisciplinària entre centres capdavanters en biologia estructural, microbiologia, cardiometabolisme i imatge biomèdica, i situa aquesta línia de recerca a l’avantguarda del disseny de noves eines biotecnològiques basades en microorganismes modificats per estudiar i intervenir en malalties metabòliques i cardiovasculars.
Vizarraga D, Marcos M, Rotllan N, Martín J, Santos D, Camacho M, Soto B, Velasco-Reniu L, Guerra P, Pareja F, Collantes M, Wu W, Rodríguez-Arce I, Serrano L, Piñol J, Fita I, Escolà-Gil JC. Sources of essential lipids for Mycoplasma pneumoniae via P116 to target liver and atherosclerotic lesions. Nat Commun 2025;16:11159. https://doi.org/10.1038/s41467-025-66129-5
