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La modificación de la inmunidad del hospedador por parte del patógeno

Las infecciones por bacterias resistentes a fármacos causan la muerte de miles de personas al año y se prevé un aumento de estas cifras. Existe un consenso generalizado sobre la necesidad de disponer de tratamientos innovadores eficaces.
La modificación de la inmunidad del hospedador por parte del patógeno
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, Klebsiella pneumoniae es un microbio que supone un riesgo sanitario, y las cepas resistentes a los antibióticos representan un problema clínico grave en muchos hospitales del mundo.

Los tratamientos con antibióticos y antivirales son escasos y en los últimos años se han introducido muy pocos medicamentos nuevos en el mercado. Por ello, es particularmente necesario encontrar nuevas dianas y compuestos.

La descripción de los mecanismos aplicados por los patógenos que afectan a seres humanos para evadir el sistema inmunitario del hospedador permitirá desarrollar tratamientos innovadores que mejoren la resistencia innata a las infecciones. El proyecto financiado por la Unión Europea INBIONET (Infection biology training network: shaping the future of infectious diseases treatments) se propuso analizar bacterias, virus y parásitos entéricos con el fin de identificar los mecanismos celulares importantes en la infección, así como los factores determinantes del patógeno que participan en el avance de la enfermedad. Su trabajo se centró principalmente en Klebsiella pneumoniae, Helicobacter pylori, especies de estreptococo, y en los virus de la variolovacuna (vaccinia) y de la gripe.

Una nueva estrategia para identificar dianas de medicamentos

«Interferir en la virulencia del patógeno y los mecanismos de señalización sobre los cuales el patógeno actúa para su propio beneficio supone una presión menos selectiva para el desarrollo de la resistencia que las estrategias tradicionales, que eliminan patógenos o evitan su desarrollo», explica el Prof. Bengoechea, director del proyecto.

Los científicos investigaron cómo pueden tratarse las infecciones mediante la modificación del sistema inmunitario innato. Revelaron muchas estrategias contra la inmunidad desconocidas hasta el momento y empleadas por patógenos bacterianos que afectan a seres humanos.

Los científicos observaron que, a pesar de que cada patógeno empleaba mecanismos moleculares singulares, aplicaban los mismos mecanismos que se observan en seres humanos para recuperar la homeostasis durante las infecciones. La estrategia contra la inmunidad más habitual empleada por patógenos era interferir en su detección. Por ejemplo, Klebsiella pneumoniae modificaba a los macrófagos para evitar el control inmunitario.

Se describió un mecanismo de señalización que depende de la producción de interferones, conocido actualmente como un mecanismo empleado por el hospedador contra los virus. Los científicos observaron que gracias a los interferones es posible defenderse de las infecciones por bacterias y minimizar el daño a los tejidos. Con el uso de interferones, fue posible combatir la infección por Klebsiella pneumoniae y descifrar las estrategias utilizadas por el patógeno para contrarrestar los beneficios de los interferones.

Tecnologías innovadoras

El consorcio de INBIONET desarrolló muchos modelos ex vivo nuevos con el fin de investigar las interacciones entre el hospedador y los microbios. Estos modelos incluyeron organoides tridimensionales para evaluar la respuesta inmunitaria a Helicobacter pylori, la bacteria que produce cáncer gástrico así como un modelo de infección pulmonar ex vivo para investigar a la bacteria Klebsiella pneumoniae.

Se diseñaron otros estudios con células para la detección de alto rendimiento con el fin de determinar cómo el patógeno afecta a la activación de los mecanismos de defensa inmunitarios y la inmunidad celular. Además, el consorcio desarrolló modelos preclínicos con el fin de investigar los compuestos dirigidos a los componentes celulares que eliminan infecciones. Estos modelos presentan muchas posibilidades de aplicación y han sido decisivos en la investigación de los problemas sanitarios de las coinfecciones con virus y bacterias.

En lo que respecta a la identificación de medicamentos, los científicos realizarán estudios a algunos medicamentos que ya han sido aprobados para su uso en seres humanos contra Klebsiella pneumoniae. Se dispone de mucha información sobre la farmacodinámica, inocuidad y posibles efectos secundarios de estos medicamentos, y es por ello que los científicos prevén que en breve serán objeto de ensayos clínicos.

«Una piedra angular de nuestro programa fue la verdadera colaboración en la investigación, que permitió combinar diferentes áreas de investigación, y brindó una oportunidad sin precedentes de formar a científicos noveles en investigación de vanguardia en biología de infecciones», indica el Prof. Bengoechea. Fue igualmente importante sensibilizar a la población sobre la resistencia a los antibióticos y la amenaza de los patógenos resistentes a muchos fármacos a través de un programa de participación pública y el sitio web del proyecto.

En resumen, los resultados de INBIONET aportan muchos conocimientos sobre las estrategias microbianas y, sin lugar a dudas, contribuirán al diseño de los futuros tratamientos contra las infecciones.

Palabras clave

Bacterias resistentes a antibióticos, Klebsiella pneumoniae, inmunidad, INBIONET, macrófago, interferón
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