Científicos observan en directo la invasión de larvas de Drosophila por bacterias
En el Reino Unido unos investigadores han empleado un innovador método para mostrar cómo pueden utilizarse unos mutantes genéticos de la mosca de la fruta común (Drosophila melanogaster) para observar, paso a paso, la función de las toxinas bacterianas en una infección. Los resultados de sus observaciones en tiempo real de la infección bacteriana en larvas de Drosophila han sido publicados en la revista PLoS (Public Library of Science) Pathogens. La comunidad científica utiliza desde hace muchos años la Drosophila para desarrollar modelos genéticos que ayuden a comprender las infecciones microbianas. Aunque estos modelos han aclarado varios aspectos relativos a las infecciones, presentan una limitación: los resultados han de medirse en términos de mortalidad (o supervivencia durante un periodo de tiempo). Además, los cambios han de observarse en periodos fijos del proceso de infección realizando pruebas con moscas muertas en placas Petri. Esta circunstancia dificulta en gran medida la observación de las relaciones que existen entre las distintas etapas de la infección, o la separación de las fases tempranas críticas de la misma, explican los autores. «El comportamiento de las células puede ser muy distinto si se extraen de su entorno natural y se cultivan en placas Petri», aclaró el Dr. Will Wood de la Universidad de Bath (Reino Unido). «En el organismo, las células inmunológicas como los hemocitos (o los macrófagos [glóbulos blancos] en vertebrados) están expuestas a una lluvia de señales de diversa procedencia. Las células integran estas señales y reaccionan a ellas como corresponda», añadió. «Cuando se sacan las células de este medio tan complejo y se procede a su cultivo en una placa Petri, se pierden todas estas señales. Así pues, es muy importante estudiar organismos completos para averiguar a la perfección cómo interactúan las bacterias con sus huéspedes.» El equipo inyectó bacterias marcadas con fosforescencias en larvas de Drosophila y emplearon un microscopio confocal que toma las imágenes a intervalos de tiempo fijos para estudiar las primeras interacciones entre los fagocitos del insecto (sus glóbulos blancos) y las bacterias invasoras. Para el papel de «invasores», el equipo científico se decantó por una versión modificada de la Escherichia coli (E. coli) que expresa una toxina bacteriana denominada mcf («Makes Caterpillars Floppy») y por la propia toxina purificada. También fueron capaces de marcar proteínas bacterianas individuales y seguir su trayectoria durante la infección. En parte, los resultados fueron inesperados. «Al contrario de lo que se piensa comúnmente, [los hemocitos de las larvas de Drosophila] reconocen y fagocitan a la Escherichia coli inyectada», se lee en el estudio. «Se trata de un proceso dinámico en el que las bacterias son reconocidas por los fagocitos y se adhieren a estos. Es un proceso espectacular que puede observarse en directo mediante microscopía confocal con imágenes a intervalos de tiempo fijos». Por el contrario, cuando se insertan células de Photorhabdus, un patógeno de los insectos, los hemocitos detienen su actividad y son incapaces de fagocitar las bacterias invasoras.» «Es todo un logro grabar la batalla microscópica librada entre células bacterianas y células inmunológicas en un organismo y además verlo en tiempo real», comentó el Dr. Nick Waterfield de la Universidad de Bath. «En último término, nos permitirá entender de forma adecuada la naturaleza dinámica del proceso de infección.» Richard ffrench-Constant, profesor de Historia Natural Molecular en la Universidad de Exeter, añadió: «Esto nos permite examinar, por primera vez, la infección cuando está teniendo lugar en un organismo real. Sin duda, es un enorme adelanto.» «En última instancia, los resultados obtenidos mediante experimentos in vitro han de verificarse en organismos al completo para que sean aplicables a la salud humana y animal», se concluye en el estudio. «El experimento descrito aquí proporciona un modelo que cubre a la perfección dichas lagunas y permitirá una comprensión más precisa de las interacciones entre patógenos y huéspedes en el complejo marco de un organismo pluricelular.» Los científicos planean utilizar su sistema en estudios para examinar patógenos humanos como la Listeria y la Trypanosomatida. La observación de las relaciones que se producen entre el sistema inmunológico y estas bacterias proporcionará información valiosa sobre las causas de infección, lo cual podría desembocar en tratamientos antibacterianos más eficaces.
Países
Reino Unido