Un nuevo estudio destaca cómo una cepa virulenta de E. coli elude el mecanismo de defensa del intestino, abriendo potencialmente nuevas vías para el tratamiento de infecciones y problemas intestinales crónicos.
En un nuevo descubrimiento alarmante, investigadores de Genentech y la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón (OHSU) han identificado cómo una cepa virulenta de E. coli., conocido por causar diarrea con sangre, puede eludir el mecanismo de defensa natural del intestino.
El estudio, publicado Hoy en la revista Nature, se arroja luz sobre cómo esta peligrosa cepa de E. coli. Inyecta una proteína llamada NleL en las células intestinales, descomponiendo las enzimas cruciales ROCK1 y ROCK2, necesarias para que las células infectadas sean expulsadas del revestimiento intestinal. Esto facilita la propagación de las bacterias en el organismo.
Normalmente, las células intestinales cuentan con mecanismos robustos para expulsar rápidamente las células infectadas y detener la infección. El revestimiento intestinal, compuesto por células densamente compactadas, actúa como primera línea de defensa para mantener las bacterias dañinas fuera del torrente sanguíneo. Si una célula se infecta, se sacrifica y se dirige hacia los intestinos para ser eliminada.
Este proceso es frustrado por la proteína NleL, dándole a las bacterias vía libre para multiplicarse.
“Este estudio demuestra que las bacterias patógenas pueden impedir que las células infectadas sean expulsadas”, declaró en un comunicado de prensa la autora principal, Isabella Rauch, profesora asociada de microbiología molecular e inmunología en la Facultad de Medicina de OHSU. “Es una estrategia completamente diferente a lo que hemos visto antes. Algunas bacterias intentan ocultarse, pero esta bloquea la vía de escape de la célula”.
Abriendo camino a nuevos tratamientos
La experiencia de Rauch reside en comprender las complejas interacciones entre el revestimiento intestinal y los invasores microbianos. Su trabajo es especialmente relevante para abordar tanto enfermedades infecciosas como afecciones crónicas como la enfermedad inflamatoria intestinal (EII).
“Ahora sabemos que el revestimiento intestinal no es solo una pared pasiva”, añadió Rauch. “Estas células son muy eficaces para detectar infecciones de forma temprana y responder a ellas incluso antes de que el sistema inmunitario entre en acción”.
El estudio fue un esfuerzo colaborativo entre expertos bioquímicos de Genentech y el equipo de Rauch en OHSU. Juntos, demostraron que E. coli. La cepa que transporta la proteína NleL es mucho más eficaz para infectar el intestino al evitar la rápida expulsión de las células infectadas.
“Pudimos demostrar que cuando las bacterias portan esta proteína específica, infectan el intestino mucho mejor”, añadió Rauch. “Impiden que las células infectadas sean expulsadas rápidamente, lo que les da más tiempo para multiplicarse e infectar más células”.
Este descubrimiento abre la puerta a nuevos tratamientos dirigidos a los mecanismos bacterianos en lugar de matar las bacterias directamente, como lo hacen los antibióticos convencionales.
“Al comprender cómo las bacterias evaden las defensas de nuestro cuerpo, los científicos podrían diseñar terapias antivirulentas que no dependan de antibióticos”, añadió Rauch. “Esto es fundamental, sobre todo porque la resistencia a los antibióticos sigue aumentando”.
Una preocupación de salud global
Las implicaciones de este estudio son de gran alcance. Este E. coli. Esta cepa representa un alto riesgo, especialmente para los niños pequeños, quienes son más vulnerables a la deshidratación causada por la diarrea. Además, el cambio climático y el debilitamiento de los sistemas de seguridad alimentaria podrían exacerbar la prevalencia de estas infecciones.
“Este tipo de bacterias ya representan un problema grave en lugares con saneamiento deficiente”, añadió Rauch. “Pero con el aumento de las temperaturas y la reducción de la vigilancia de la seguridad alimentaria, también se están convirtiendo en una amenaza creciente en los países desarrollados”.
Los hallazgos también ofrecen información valiosa sobre los trastornos intestinales, como la EII y los cánceres gastrointestinales. Comprender el proceso de extrusión celular podría esclarecer cómo el intestino mantiene sus defensas, a la vez que ofrece pistas sobre qué falla en las enfermedades cuando el revestimiento intestinal se desprende con demasiada frecuencia.
“Este proceso de 'extrusión' celular ocurre constantemente en intestinos sanos a un nivel bajo”, añadió Rauch. “Pero en la EII, se intensifica, y no comprendemos completamente por qué. De igual manera, también observamos esto en cánceres gastrointestinales. Esta investigación nos brinda más información sobre ambos lados de la ecuación: cómo se protege el cuerpo y cómo fallan las cosas”.