Describen acción de dos sustancias para frenar infección por una bacteria respiratoria
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En un artículo firmado por Mercedes Benialgo, se indica que la bacteria Bordetella bronchiseptica es la responsable de la rinitis atrófica en cerdos, que provoca deformaciones en la nariz y una disminución en la alimentación, y de la llamada tos de las perreras, que afecta a perros que conviven en grandes grupos, y también a gatos. En humanos puede provocar enfermedades respiratorias crónicas, sobre todo en personas inmunosuprimidas. Como dato extra, la bacteria es pariente de Bordetella pertussis, causante de la tos convulsa, una afección del tracto respiratorio que puede ser especialmente grave en menores de un año. Un equipo del CONICET en el Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM, CONICET-UNLP) descubrió el importante papel que cumplen dos componentes naturales del organismo durante la infección, impidiendo que se extienda.
“Nuestro laboratorio trabaja en microbiología molecular de B. bronchiseptica, y particularmente analizamos la forma en que esta bacteria regula distintas proteínas para llevar adelante la infección”, señaló Federico Sisti, investigador del CONICET en el IBBM y uno de los autores del estudio, divulgado en la revista científica Journal of Bacteriology, que, por su trascendencia, la eligió como imagen de portada del último número. El estudio se concentra en una molécula pequeña llamada monofosfato de diguanilato cíclico (c-di-GMP, por sus siglas en inglés), que estimula la formación de biofilms o biopelículas, esto es, el tapiz que forma la comunidad bacteriana incrustada a una matriz fabricada por ellas mismas y a su vez adherida a una superficie externa –en este caso, los tejidos de las vías respiratorias– y gracias al cual sobreviven y se protegen de daños ambientales y otros factores.
“Lo que encontramos es que dos componentes del espacio extracelular del hospedador, es decir del organismo infectado, actúan como una señal para esa molécula de la bacteria, que inmediatamente inhibe la formación del biofilm”, explicó Sabrina Mugni, docente de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) con lugar de trabajo en el IBBM y primera autora de la investigación. Se trata del calcio, un mineral esencial que se almacena mayormente en huesos, y la albúmina sérica, un componente de la sangre producido por el hígado que cumple un rol central en el mantenimiento del equilibrio de fluidos en el cuerpo. Empleando las mismas concentraciones de estas sustancias que se encuentran naturalmente en los fluidos biológicos, el equipo científico realizó ensayos en los que demostró que c-di-GMP disminuye sus niveles y las colonias de B. bronchiseptica se despegan o dejan de fabricar las biopelículas.
“Nuestra hipótesis de trabajo es que la bacteria es capaz de colonizar el epitelio respiratorio, es decir los tejidos internos que recubren la nariz, una vez allí forma estructuras de biofilm y sobrevive. Después, cuando la respuesta inmune se monta, las células que pasan por allí arrastran albúmina y calcio, y la presencia de estas dos sustancias provocan la interrupción del proceso”, detalló Sisti. ¿En qué proporción lo hace? Casi por completo; en un 80 ó 100 por ciento, de acuerdo a lo que muestra la investigación. Si bien las biopelículas que ya están establecidas no se desarman, sí se impide tanto su avance como la posibilidad de que las bacterias que se desprenden de allí puedan formar nuevos tapetes. Ahora bien, lo que sucede a partir de este punto no está del todo claro: las colonias que se despegan podían trasladarse a otro órgano o infectar a nuevos huéspedes.
“Precisamente, esta línea de investigación aporta mucha información no solo acerca del paso a paso de la infección por B. bronchiseptica sino también de los modos y vías de transmisión”, remarcó Julieta Fernández, investigadora del CONICET en el IBBM quien también participó del hallazgo. “Conocer y comprender estos mecanismos podría contribuir a mejorar las terapias que se utilizan actualmente. Por ejemplo, la vacuna disponible está compuesta por la bacteria muerta, pero entera, y saber más acerca de los procesos biológicos que tienen lugar durante el contagio permitiría que las nuevas formulaciones incluyan solo algunas proteínas de interés”, añadió. El equipo de especialistas puso especial énfasis en que la investigación deberá avanzar, porque sería posible evitar no solamente el desarrollo de la enfermedad, sino directamente la circulación del patógeno, lo cual es una solución mucho más efectiva.
Cita #
- El estudio Interplay of virulence factors and signaling molecules: albumin and calcium-mediated biofilm regulation in Bordetella bronchiseptica (Interacción de factores de virulencia y moléculas de señalización: regulación de la biopelícula mediada por albúmina y calcio en Bordetella bronchiseptica) fue publicado en el Journal of Bacteriology de la American Society for Microbiology. Autores: Sabrina Laura Mugni, Nicolás Ambrosis, George A. O´Toole, Federico Sisti & Julieta Fernández, quien es la autora correspondiente.