La bacteria Staphylococcus aureus vuelve al sistema inmune contra sí mismo

La bacteria Staphylococcus aureus vuelve al sistema inmune contra sí mismo

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Anonim

Alrededor del 20 por ciento de todos los seres humanos están colonizados de manera persistente con la bacteria Staphylococcus aureus, una de las principales causas de infecciones de la piel y una de las principales fuentes de infecciones adquiridas en el hospital, incluida la cepa resistente a los antibióticos MRSA.

Científicos de la Universidad de Chicago descubrieron recientemente una de las claves del inmenso éxito de S. aureus: la capacidad de secuestrar un mecanismo primario de defensa inmunitaria humana y utilizarlo para destruir glóbulos blancos. El estudio fue publicado el 15 de noviembre en Science .

"Estas bacterias se han dotado de armas para no solo anticipar cada defensa inmune, sino también para hacer frente a estas defensas inmunes contra el huésped", dijo Olaf Schneewind, MD, PhD, profesor y presidente del Departamento de Microbiología de la Universidad de Chicago. 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 las trampas extracelulares (NET) de los neutrófilos, una estructura parecida a una tela de ADN y proteínas. Las bacterias capturadas luego son destruidas por los glóbulos blancos similares a las amebas conocidos como macrófagos. Sin embargo, los sitios de infección de S. aureus a menudo están marcados por la ausencia de macrófagos, lo que indica que las bacterias de alguna manera se defienden del sistema inmune.

Para revelar cómo estas bacterias evitan la respuesta inmune humana, Schneewind y su equipo evaluaron una serie de S. aureus que poseen mutaciones que desactivan los genes que se cree juegan un papel en la infección. Buscaron ver cómo se comportaron estas bacterias mutadas en el tejido vivo e identificaron dos cepas que no pudieron evitar el ataque de los macrófagos. Cuando estas mutaciones, a los genes de nucleasa estafilocócica (nuc) y adenosina sintasa A (adsA), respectivamente, se revirtieron, los sitios de infección estaban libres de macrófagos de nuevo.

Buscando un mecanismo de acción, los investigadores cultivaron S. aureus en un plato de laboratorio junto con neutrófilos y macrófagos. Los glóbulos blancos eran saludables en este entorno y podían eliminar las bacterias. Pero la adición de un químico para estimular la formación de NET desencadenó la muerte de los macrófagos. Al darse cuenta de que un producto tóxico estaba siendo generado por S. aureus en respuesta a los NET, el equipo utilizó cromatografía líquida de alta resolución y técnicas de espectrometría de masas para aislar la molécula.

Descubrieron que S. aureus estaba convirtiendo los NET en 2'-desoxiadenosina (dAdo), una molécula que es tóxica para los macrófagos. Esto efectivamente convirtió los NET en un arma contra el sistema inmune.

"Tarde o temprano, casi todos los humanos contraen alguna forma de infección por S. aureus . Nuestro trabajo describe por primera vez el mecanismo que utilizan estas bacterias para excluir los macrófagos de los sitios infectados", dijo Schneewind. "Junto con mecanismos previamente conocidos que suprimen la respuesta inmune adaptativa, el éxito de estos organismos está casi garantizado".

Las bacterias de S. aureus se encuentran en la piel o en el tracto respiratorio de humanos colonizados y comúnmente causan infecciones de la piel en forma de abscesos o forúnculos. Normalmente no son peligrosos, surgen problemas graves cuando las bacterias ingresan al torrente sanguíneo, donde pueden causar enfermedades como la sepsis y la meningitis. Las cepas resistentes a los antibióticos, como S. aureus resistente a la meticilina (SARM), son difíciles de tratar y han plagado los sistemas de salud en todo el mundo.

Schneewind y su equipo esperan aprovechar sus hallazgos para terapias contra las infecciones por S. aureus . Pero tanto los genes como la molécula de dAdo están estrechamente relacionados con importantes mecanismos fisiológicos humanos, y Schneewind cree que atacarlos en bacterias, sin dañar la función humana, podría ser difícil.

"En teoría, podría construir inhibidores de estas enzimas bacterianas o eliminarlas", dijo Schneewind. "Pero estas son aguas no probadas y la búsqueda de tal objetivo requiere mucho más estudio".