Descubren una nueva defensa contra las infecciones comunes

Un equipo multidisciplinar de investigadores ha descubierto un mecanismo clave utilizado por las células intestinales para defenderse de las infecciones nosocomiales más frecuentes -- un mecanismo, a partir de cual, podrían producir una terapia contra los efectos de las bacterias resistentes a los antibióticos. Este descubrimiento ha sido publicado en 'Nature Medicine'.

Los científicos hicieron el descubrimiento mientras investigaban las respuestas celulares a dos potentes toxinas generadas por la bacteria Clostridium difficile (que puede causar síntomas que van desde la diarrea hasta la inflamación intestinal grave). "Cerca de un uno por ciento de todos los pacientes hospitalizados desarrollan una infección por C. difficile -estos pacientes son tratados con antibióticos, hasta el punto en que las bacterias benignas del intestino son eliminadas, y por ello la C. difficile, resistente a los antibióticos, es capaz de proliferar. Entonces, esta bacteria libera toxinas que provocan enfermedades del colon", explica el profesor Tor Savidge de la Universidad de Texas Medical Branch (UTMB) en Galveston, autor principal del estudio.

Las toxinas causan estragos en las proteínas estructurales de las células y en las redes de comunicaciones bioquímicas, y acaban matando a la célula. Sin embargo, antes de que inicien este proceso, las toxinas tienen que entrar en la célula, y esto significa que deben pasar a través de la membrana protectora que la rodea. En este punto es donde Savidge y sus colaboradores -un equipo de investigadores de la UTMB, la UCLA, la Case Western Reserve University, la Universidad de Tufts y el Commonwealth Medical College- pueden haber encontrado una manera de detenerlas.

A escala molecular, las proteínas de las toxinas de C. difficile son muy grandes -tan grandes que tienen que 'partirse' para que un trozo más pequeño pueda deslizarse a través de la membrana celular. Esta división se lleva a cabo mediante una 'guillotina molecular' llamada proteasa cisteína, que se activa cuando la toxina se encuentra con una molécula llamada InsP6, presente en niveles mucho más altos dentro de la célula que en el exterior de esta.

"Se trata de un mecanismo que detecta cuándo están las toxinas en la célula. Al entrar en contacto con InsP6 comienzan a dividirse", explica Savidge, "sin embargo, hemos identificado una respuesta protectora previamente desconocida que se activa después de que las toxinas hayan inducido la inflamación intestinal, en la que, mediante un proceso llamado nitrosilación, se bloquea la proteasa cisteína para evitar división". Una toxina que es incapaz de dividirse queda atrapada en la membrana celular, y es incapaz de atacar a la célula.

"Estas toxinas son como misiles que la bacteria produce para salir de esta y detonar el interior de la célula", afirma Savidge, "dos maneras de defenderse contra los misiles son enviar señales para engañarlos y desarmar los mecanismos sensoriales, o conseguir que detonen antes de tiempo".

Los cultivos de células y los experimentos con ratones demostraron que una combinación de GSNO (el agente de la nitrosilación) y InsP6 evita los daños causados por C. difficile. De hecho, la terapia funcionó tan bien que el equipo se prepara ahora para probarlo en un ensayo clínico.

"La identificación de nuevas modalidades de tratamiento para tratar esta infección sería un avance importante", añade el doctor Charalabos Pothoulakis de la UCLA, coautor del estudio, "si tenemos éxito con este enfoque, es posible que podamos tratar otras enfermedades bacterianas de una manera similar".