Identifican cómo el germen de la 'enfermedad carnívora' secuestra neuronas para evitar la destrucción inmune

Enfermedad carnívora que secuestra las neuronas
ERICA ALANA ALEXANDRE PARA CHIU LAB, HARVARD MEDIC
Publicado 11/05/2018 7:01:32CET

MADRID, 11 May. (EUROPA PRESS) -

El germen que causa la faringitis estreptocócica recibe la mayor parte de su mala reputación por el dolor de las amígdalas hinchadas y los días escolares perdidos, pero este astuto patógeno tiene un lado menos conocido y más oscuro. La bacteria, conocida como 'Streptococcus pyogenes', también es la principal causa de enfermedad grave de comer carne, conocida como fascitis necrosante, que se presenta en unas 1.200 personas cada año en Estados Unidos y en 200.000 personas en todo el mundo.

Aunque rara, la infección, que se hunde profundamente debajo de la piel y se come el tejido conjuntivo y el músculo, es notoriamente difícil de diagnosticar y tratar rápidamente y puede convertirse rápidamente en fatal. ¿Qué permite a esta bacteria frustrar las defensas del cuerpo y causar un daño tisular tan masivo?

Hasta el momento, la respuesta ha sido esquiva, pero una nueva investigación, dirigida por científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, y realizada en ratones, proporciona una visión intrigante de las tácticas utilizadas por 'S. Pyogenes' y apunta a varias formas nuevas de contenerla.

Los hallazgos del estudio financiado con fondos federales, publicado este jueves en la revista 'Cell', revelan que, para garantizar su supervivencia, el germen secuestra neuronas y explota la comunicación normal que se produce entre el sistema nervioso y el sistema inmunológico durante una lesión o infección.

El estudio también sugiere dos enfoques distintos que implican la modulación del nervio para evitar la enfermedad y tratar estas infecciones en ratones. Si se replica con éxito en animales más grandes y en humanos, estos tratamientos podrían usarse para bloquear los movimientos peligrosos del germen, prevenir infecciones generalizadas y detener la progresión de la enfermedad.

"La fascitis necrosante es una enfermedad devastadora que sigue siendo extremadamente difícil de tratar y tiene una tasa de mortalidad inaceptablemente alta", señala el investigador principal del estudio Isaac Chiu, profesor asistente de Microbiología e Inmunobiología en la Facultad de Medicina de Harvard. "Nuestros hallazgos revelan un nuevo papel sorprendente de las neuronas en el desarrollo de esta enfermedad y apuntan a contramedidas prometedoras que merecen una mayor exploración", añade.

Las infecciones por comer carne usualmente comienzan con un intenso dolor localizado que es rápidamente seguido por la muerte rápida del tejido conectivo y muscular, lo que hace que el tratamiento rápido sea un desafío. La fascitis necrosante se cobra la vida de hasta en tres de cada diez personas que contraen la enfermedad, según la investigación. Aquellos que sobreviven normalmente necesitan una cirugía radical, a veces desfigurante, para extirpar los músculos y el tejido conectivo enfermos. En algunos casos, la patología causa un daño tan extenso que puede llevar a la amputación de una extremidad.

"Esperamos que nuestros hallazgos puedan conducir a nuevos tratamientos para una patología que sigue siendo rara pero que puede infligir un daño significativo e incluso la muerte", dice el primer autor del estudio, Felipe Pinho Ribeiro, investigador postdoctoral en el laboratorio Chiu.

Cuando el cuerpo se lesiona, el sistema nervioso entra en acción y las células nerviosas envían dos notas separadas. Una de ellas va al cerebro, diciéndole que algo anda mal, provocando la sensación de dolor. La otra va al sistema inmune, informándole de que se mantenga alejado. Esta señal de "mantenerse alejado" juega un papel protector importante.

HIPERACTIVIDAD INMUNOLÓGICA PUEDE SER PERJUDICIAL EN UN TRAUMA TISULAR

En el contexto de una lesión o trauma tisular, un sistema inmune hiperactivo puede infligir un daño colateral grave en el tejido sano cuando despliega un ejército de células que combaten la enfermedad. Para evitar este tipo de caos inmune, las neuronas pueden enviar una misiva química que le diga al sistema inmune que mantenga a raya a sus perros de ataque.

"Creemos que esta es la forma del cuerpo de garantizar el delicado equilibrio entre alertar al cuerpo de la formación de problemas y al mismo tiempo mantener a raya las células inmunes", dice Pinho Ribeiro. Es precisamente esta parte normal de la diafonía entre los dos sistemas la que explota el germen detrás de la enfermedad que se come la carne para evitar la destrucción inmune, hallaron los investigadores.

El interés de Chiu en la interacción entre la señalización nerviosa y la inmunidad en el contexto de la fascitis necrotizante se encendió hace unos años durante las discusiones con Michael Wessels, profesor de Pediatría, Medicina y Microbiología e Inmunobiología de la Facultad de Medicina de Harvard y jefe de Enfermedades Infecciosas del Hospital Infantil de Boston.

Wessels compartió con Chiu su interés en una característica bastante intrigante de la enfermedad carnívora: los pacientes que Wessels y otros vieron tenían un intenso "dolor fuera de proporción" antes de que aparecieran los signos visibles de la enfermedad. Chiu comenzó a preguntarse si el dolor era más que un indicador inocente de la formación problemas. ¿Podría esta respuesta al dolor normal estar implicada de algún modo en el desarrollo de la enfermedad?

Esa pregunta llevó a Chiu y sus colegas a centrarse en las neuronas como un posible sitio de la acción. En el estudio actual, la primera tarea del equipo fue crear un modelo animal de alta fidelidad de la enfermedad humana. Para hacerlo, Chiu y sus colegas inyectaron a ratones con cepas bacterianas que provenían de pacientes con infecciones estreptocócicas invasivas, incluida la fascitis necrosante.

Un conjunto inicial de experimentos identificó la toxina bacteriana estreptolisina S --conocida por matar los glóbulos rojos cuando se secreta por la bacteria estreptococo-- como el catalizador clave que desencadena el dolor y la consiguiente cascada de silenciamiento inmune dentro de las neuronas.

Cuando vuelven a infectarse con gérmenes mutantes rediseñados para fabricar la toxina, los animales desarrollan la enfermedad. Cuando los investigadores administraron a los roedores un anticuerpo neutralizante que inactivaba la estreptolisina S, los animales mostraron menos síntomas sugestivos de dolor, lo que indica que esta toxina es, de hecho, un factor clave del dolor.

Experimentos adicionales mostraron que una vez en contacto con las neuronas, la estreptolisina S les obliga a enviar una señal de dolor al cerebro que lo alerta de que algo está mal, mientras que al mismo tiempo les induce a liberar una sustancia nerviosa, el neurotransmisor CGRP (péptido relacionado con el gen de la calcitonina), para mantener el sistema inmune a raya.

Los experimentos mostraron que CGRP interfiere activamente con las defensas inmunes del cuerpo. "Efectivamente, esta señal neuronal silencia el sistema de alarma que normalmente invoca a los luchadores de infecciones del cuerpo a frenar la infección", dice Chiu. En el caso de heridas limpias, no infectadas, ésta es precisamente la respuesta correcta necesaria para prevenir la inflamación perjudicial para los tejidos causada por un sistema inmune hiperactivo, señala Chiu.

Sin embargo, en este caso permite que la bacteria estreptocócica continúe sin obstáculos en su marcha perjudicial hacia los tejidos. La falta de neutrófilos inductores de inflamación en el sitio de la infección, según los investigadores, puede explicar por qué, en las primeras etapas de la fascitis necrosante, los pacientes tienden a experimentar dolor intenso, pero sin la hinchazón, el enrojecimiento y la inflamación general que se desarrollan cuando los neutrófilos que devoran bacterias se precipitan hacia la herida.

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