En los últimos años se han descrito pequeñas moléculas de RNA en diversas bacterias (Escherichia coli, Salmonella typhimurium y Mycobacterium tuberculosis) cuyo papel fundamental atribuido, y en muchos casos demostrado por represión o activación, es la regulación de diversos genes que codifican para factores de virulencia. Estas moléculas son conocidas como RNAs no codificantes (ncRNAs). El género Nocardia es un grupo de actinomicetos que causa patologías humanas como el actinomicetoma y la nocardiosis, de localización subcutánea y pulmonar respectivamente. El 86% de casos de actinomicetoma en México es causado por N. brasiliensis y en menor frecuencia por N. farcinica, y se conoce muy poco sobre los factores de virulencia de estas bacterias que participan en el establecimiento del microorganismo y el desarrollo de la enfermedad. El objetivo general de este proyecto es: 1) Identificar RNAs no codificantes (ncRNAs) en N. farcinica y N. brasiliensis que estén asociados a la regulación de algunos factores de virulencia. Para lograr este objetivo, con ambas especies bacterianas y por separado, será inducido el actinomicetoma experimental. Las bacterias serán recuperadas del hospedero en forma de granos de los cuales se extraerán, purificarán y secuenciarán los ncRNAs (de 50 a 500 nucle?tidos). Después del análisis de las secuencias, serán seleccionadas aquellas que por sus características sea posible que estén asociadas a virulencia. Los genes de ncRNAs detectados serán deletados o sobre-expresados en la bacteria y con ella serán inoculados nuevamente ratones para evaluar su capacidad de infectividad y demostrar así el papel regulador de los ncRNAs sobre algunos factores asociados a la virulencia. Durante este proyecto se utilizaran técnicas que son innovadoras como la secuenciacion de los ncRNAs. Los procedimientos metodológicos serán apoyados por análisis de datos a través de herramientas de bioinformática. Como parte de la productividad esperada, está programada la titulación de un alumno de Doctorado, la presentación de los avances en diversos foros de difusión y la publicación de por lo menos dos artículos en revistas indizadas.

En la actualidad diversos grupos realizan estudios a nivel genético de algunos de los procesos que explican la infección y persistencia bacteriana en un hospedero, como la capacidad de adaptación a la temperatura corporal del hospedero, la inducción de enzimas que dañan los tejidos, la evasión de la respuesta inmune o la resistencia a múltiples antibióticos. En E. coli, E. faecalis, S. aureus y B. subtilis) se ha demostrado que algunos de estos procesos son el resultado de modificaciones post-transcripcionales mediadas por RNAs no codificantes. En algunas bacterias patogenas, se han encontrado secuencias génicas en islas de patogenicidad que son responsables de la expresión de factores de virulencia. Estos mecanismos no han sido explorados en muchos microorganismos patógenos para el humano, incluidos N. brasiliensis y N. farcinica. Estos actinomicetos son causantes principalmente de una patología (actinomicetoma) que si bien en la gran mayoría de casos no causa la muerte, sí produce alteraciones devastadoras que van deteriorando la calidad de vida del paciente. A diferencia de la mayoría de infecciones bacterianas, Nocardia generalmente produce infecciones de evolución “atípica”: no causa fiebre ni mal estado general como pérdida de peso, astenia o adinamia. Por el contrario, la infección tiende a la cronicidad, por lo que suponemos que los mecanismos participantes en la fisiopatogenia de la infección deben ser diferentes a otras bacterias. En consecuencia es imperativo conocer los mecanismos de regulaciόn de los factores de virulencia con que Nocardia enfrenta los procesos de defensa del hospedero. En este proyecto se pretende identificar la existencia de RNAs no codificantes (ncRNAs) en dos especies de Nocardia, previamente pasadas por un hospedero murino, y demostrar que estos ncRNAs regulan la expresión de algunos factores de virulencia. El estudio de los ncRNAs en organismos procariotas es de inicio reciente en Bio-Medicina. El objetivo esencial de este proyecto es dilucidar como está regulada la expresión génica, particularmente la expresión de los factores de virulencia, mediante la expresión diferencial de algunos ncRNAs. La búsqueda de ncRNAs, a través de su secuenciación, es innovadora en el estudio de los actinomicetos patógenos, con lo cual pretendemos desarrollar nuevas herramientas metodológicas en nuestra área. Los resultados que se obtengan aportarán nuevos conocimientos sobre la virulencia de dos actinomicetos, y su incidencia en la fisiopatogenia de las infecciones causadas por estos microorganismos como es el caso del actinomicetoma. La identificación de las regiones génicas asociadas a la regulación de los factores de virulencia en Nocardia spp, harán factible sugerir el diseño de mecanismos o medicamentos que interrumpan la fisiopatogenia de la enfermedad.