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Enfermedades

Infecciones: ¿Cómo saben nuestros cuerpos cuándo tomar represalias?

Un nuevo estudio arroja luz sobre cómo las células infectadas con Pseudomonas aeruginosa pueden sentir el patógeno y decidir si se defienden o no. La investigación también proporciona información vital para el desarrollo de alternativas a los antibióticos.

Los científicos descubren cómo las células perciben cuándo deben combatir la infección.

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria gram-negativa que habita en el suelo y el agua. Es un patógeno oportunista, lo que significa que causa la enfermedad principalmente en personas que tienen un sistema inmunológico comprometido.

Entre las personas en riesgo se encuentran las que viven con fibrosis quística y las que permanecen en centros de atención médica.

El patógeno también puede causar neumonía, infecciones del tracto urinario, así como infecciones de heridas quirúrgicas.

Lo que hace que esta bacteria sea particularmente difícil es que es resistente a una serie de antibióticos.

Los Centros para la Prevención y el Control de las Enfermedades (Centers for Disease Control and Prevention, su sigla en inglés es CDC) recientemente identificaron las cepas de P. aeruginosa resistentes a múltiples medicamentos como una amenaza seria. En 2017, los CDC registraron 32.600 infecciones en pacientes hospitalarios y 2.700 muertes estimadas.

Sensores de quórum

Las bacterias pueden utilizar un método sofisticado llamado detección de quórum para comunicarse entre sí y regular su comportamiento colectivo.

El sistema les proporciona información sobre la densidad de la colonia bacteriana y sobre qué otras especies bacterianas están presentes en su entorno.

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La detección de quórum se basa en moléculas de señalización llamadas autoinductoras. Las bacterias las liberan en su entorno para enviarse mensajes entre ellas.

Una gran cantidad de procesos bacterianos dependen de la detección de quórum. Estos incluyen la formación de biopelículas y la secreción de factores de virulencia, los cuales pueden causar una amenaza significativa a nuestra salud.

En la revista Science, Pedro Moura-Alves y Stefan Kaufmann del Instituto Max Planck de Biología de la Infección de Berlín (Alemania) explican cómo las células infectadas pueden interceptar los autoinductores de P. aeruginosa, lo que les permite elegir el mejor método de defensa.

Medical News Today habló con el profesor Kaufmann sobre la investigación.

Explicó que “P. aeruginosa es un importante patógeno nosocomial con una alta resistencia antimicrobiana. Los patógenos nosocomiales son a menudo resistentes a los antimicrobianos (antibióticos). Las infecciones nosocomiales se adquieren típicamente en los hospitales”.

“Al mismo tiempo, P. aeruginsoa es un microbio omnipresente en el medio ambiente, y se puede encontrar en lavabos, etc. Es probable que las personas entren en contacto con P. aeruginosa con frecuencia, sin embargo, en dosis bajas cuando no son perjudiciales”, continuó.

“En cambio, si crecen en mayor abundancia, activan su programa genético, lo que les permite atacar al huésped porque ahora producen factores de virulencia”.

Espiar’ a P. aeruginosa

En un estudio anterior publicado en Nature, Moura-Alves y Kaufman mostraron que un factor de transcripción llamado receptor de hidrocarburos arilo (AhR) puede percibir los factores de virulencia liberados por P. aeruginosa.

Para su investigación actual, el equipo utilizó una combinación de células humanas, pez cebra y ratones, para demostrar que el AhR puede detectar los autoinductores de detección de quórum.

“Nos sorprendió descubrir que el Receptor de Hidrocarburos Arílicos es capaz de espiar el lenguaje de comunicación de las bacterias, traduciéndolo a términos de defensa del huésped”, dijo a MNT Moura-Alves, que ahora trabaja en el Instituto Ludwig de Investigación del Cáncer de la Universidad de Oxford en el Reino Unido.

“Esto permite al huésped monitorear la infección y reaccionar de acuerdo al nivel de amenaza”.

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La interrupción de la detección de quórum es una de las formas en que los científicos están tratando de abordar la amenaza de las infecciones de P. aeruginosa resistentes a múltiples fármacos.

“Al interferir con el crecimiento bacteriano y modular la respuesta del huésped de manera más precisa, nuestros hallazgos pueden ayudarnos a nosotros y a otros a desarrollar mejores (más precisas) medidas de intervención novedosas,” explicó el profesor Kaufmann al MNT.

Aunque tales alternativas pueden estar muy lejos en el futuro, los nuevos conocimientos del equipo sobre cómo se comunican las bacterias entre sí deben ayudar con esta estrategia.

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