Alrededor del 20 por ciento de todos los seres humanos son colonizados con la bacteria Staphylococcus aureus, una causa principal de infecciones de la piel y una de las principales fuentes de las infecciones adquiridas en el hospital, incluyendo la cepa resistente a los antibióticos MRSA.
Los cientificos de la Universidad de Chicago han descubierto recientemente como una de las claves para el éxito inmenso de S. aureus, la capacidad de secuestrar un mecanismo de defensa inmunológico humano primario y lo utilizan para destruir las células blancas de la sangre. El estudio fue publicado el 15 de noviembre en Science.
«Estas bacterias han dotado a sí mismas con armas, no sólo para anticipar todas las defensas inmunológicas, pero a su vez tornar las defensas inmunológicas contra el anfitrión» dijo Olaf Schneewind, MD, PhD, profesor y director del Departamento de Microbiología de la Universidad de Chicago y autor principal del artículo.
Una de las primeras líneas de defensa en la respuesta inmune humana son los neutrófilos, un tipo de glóbulo blanco que atrapa a los invasores en trampas extracelulares de neutrófilos (NET), una estructura en forma de banda de ADN y proteínas. Las bacterias capturadas son luego destruidos por ameba-como las células blancas de la sangre conocidas como macrófagos. Sin embargo, los sitios de infección de S. aureus a menudo se caracterizan por la ausencia de macrófagos, lo que indica que las bacterias de alguna manera se defienden contra el sistema inmune.
Para revelar cómo estas bacterias consiguen eludir la respuesta inmune humana, Schneewind y su equipo analizaron una serie de S. aureus que posee mutaciones que cierran los genes que se cree que desempeñan un papel en la infección. Se observaran como estas bacterias mutantes se comportaron en el tejido vivo, e identificaron dos cepas que no pudieron evitar el ataque de los macrófagos. Cuando estas mutaciones – a la nucleasa estafilocócica ( NUC ) y la sintasa de adenosina A ( ADSA ) se invirtieron, los sitios de infección estaban libres de macrófagos.
Buscando un mecanismo de acción, los investigadores cultivaron S. aureus en un plato de laboratorio junto con los neutrófilos y los macrófagos. Las células blancas de la sangre estaban sanos en este ambiente y podrían eliminar las bacterias. Sin embargo, la adición de un producto químico para estimular la formación de NET desencadenó la muerte de macrófagos. Al darse cuenta de que un producto tóxico se está generando por S. aureus en respuesta a los TNE, el equipo utilizó cromatografía líquida de alto rendimiento y técnicas de espectrometría de masas para aislar la molécula.
Ellos descubrieron que S. aureus estavan creando TNE 2 – desoxiadenosina ( DADO ), una molécula que es tóxica para los macrófagos. Esto resultó un arma eficaz contra el sistema inmunológico.
«Tarde o temprano casi todos los seres humanos consiguen algún tipo de infección por S. aureus. Nuestro trabajo describe por primera vez el mecanismo que estas bacterias utilizan para excluir los macrófagos de los sitios infectados, «dijo Schneewind. «Junto con los mecanismos ya conocidos que inhiben la respuesta inmune adaptativa, el éxito de estos organismos es casi seguro.»
Bacterias S. aureus se encuentran en la piel o en las vías respiratorias de los seres humanos colonizados y comúnmente causan infecciones de la piel en forma de abscesos o forúnculos. Surgen, problemas graves cuando las bacterias entran al torrente sanguíneo, donde pueden causar enfermedades como sepsis y meningitis.
Schneewind y su equipo esperan poder aprovechar sus conclusiones hacia las terapias contra las infecciones por S. aureus. Pero ambos genes y la molécula DADO están estrechamente relacionados con los mecanismos fisiológicos humanos importantes y Schneewind considera la orientación de estas en las bacterias, sin perjudicar la función humana, podría ser difícil.
«En teoría se podría construir los inhibidores de estas enzimas bacterianas o eliminarlos», dijo Schneewind.» Pero estas son aguas no probados y la búsqueda de este objetivo requiere mucho más estudio».
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