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Nuevas vacunas contra Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus (SA) puede provocar tanto infecciones de piel y tejidos blandos como infecciones invasivas en seres humanos. Investigadores de un proyecto europeo estudiaron los mecanismos de acción y regulación de varios antígenos candidatos para el desarrollo de nuevas vacunas frente a SA.
Nuevas vacunas contra Staphylococcus aureus
SA es una bacteria Gram-positiva y un patógeno oportunista que vive como comensal en la piel y en las cavidades nasales de los seres humanos. Sin embargo, esta también puede ser la principal responsable de provocar infecciones invasivas mortales. Esta patogenicidad es resultado de factores bacterianos que interaccionan con múltiples señales externas del entorno del hospedador.

Dos tipos de cepas emergentes de SA resistente a meticilina (SARM) están asociadas con el entorno hospitalario o con la comunidad. Sin embargo, aún no existe ninguna vacuna aprobada contra SA. Recientemente, formulaciones de vacunas experimentales han demostrado tener una eficacia protectora en ratones. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea RESTAVAC (Regulation of expression of Staphylococcus aureus vaccine antigen candidates) determinaron la expresión y la regulación de factores de virulencia en SA e identificaron potenciales antígenos vacunales.

Para estudiar los mecanismos moleculares de la regulación de antígenos vacunales, se identificaron las regiones promotoras de potenciales antígenos para vacunas mediante un análisis bioinformático. Experimentos posteriores ratificaron al gen fhuD, un gen clave relacionado con la absorción de hierro, como uno de los principales antígenos candidato para vacuna. Su expresión fue caracterizada empleando la fusión transcripcional de regiones promotoras y mutantes de sus proteínas de regulación predichas.

Las proteínas de regulación fueron identificadas empleando un ensayo de interacción. Se descubrió que las proteínas de unión a ADN SarA y SarS eran las más abundantes. El resto estaba formado por los reguladores de virulencia MgrA, Rot y SarR. En general, los resultados del estudio indicaron que un complejo de regulación multicomponente rige los factores de virulencia y es responsable de su inducción específica in vivo.

Además, los investigadores de RESTAVAC desarrollaron un sistema para monitorizar la expresión génica en modelos animales para el estudio de la infección por SA. En este contexto, estos diseñaron un plásmido marcador bioluminiscente estable para mantenimiento dentro de SA. La monitorización de la expresión de fhuD2 in vivo corroboró la estabilidad del plásmido marcador hasta el séptimo día de infección.

La aplicación de este sistema reveló una alta inducción de fhuD2 en todos los órganos del hospedador. El análisis también permitió detectar la propagación de la bacteria SA tras la infección intravenosa.

Finalmente, la comparación de la expresión de los marcadores dentro de diferentes cepas de SARM reveló la existencia de profundas diferencias regulatorias en la expresión de antígenos vacunales y reguladores conocidos. Esto sugiere que el perfil transcripcional puede ser empleado para identificar una firma molecular que describe la epidemiología de clones emergentes.

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Palabras clave

Vacuna, Staphylococcus aureus, resistente a meticilina, RESTAVAC, fhuD2
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