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MADRID, 9 Dic. (EUROPA PRESS) -
No todas las neumonías son iguales. Para algunos pacientes, la infección respiratoria puede desencadenar problemas que van mucho más allá de los pulmones. Insuficiencia cardíaca, arritmias y microlesiones en el corazón son algunas de las complicaciones más peligrosas, pero hasta ahora nadie sabía por qué algunas personas se veían afectadas y otras no.
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) y de la Facultad de Medicina Heersink de la Universidad de Alabama en Birmingham, ambas en Estados Unidos, han identificado una enzima bacteriana que podría ser la causa de que algunas personas presenten complicaciones cardíacas a causa de la neumonía, mientras que otras no.
Dado que las enzimas generan reacciones químicas que ayudan a las bacterias a sobrevivir, crecer y, en ocasiones, atacar los tejidos, los investigadores comprendieron que esta enzima en particular, llamada zmpB, podría convertirse en un objetivo para futuras vacunas o terapias farmacológicas. Publican sus hallazgos en*'Cell Reports'.
La neumonía es una enfermedad que sobrecarga el sistema de salud con más de 1.2 millones de visitas a urgencias cada año y más de 41.000 muertes de adultos en Estados Unidos. A nivel mundial, más de un millón de niños menores de cinco años mueren anualmente a causa de esta enfermedad. Sin embargo, si bien las investigaciones anteriores se han centrado en los pulmones, puede desencadenar complicaciones cardíacas, como insuficiencia cardíaca, arritmias o infartos, que causan la muerte.
"Aproximadamente una de cada cinco personas hospitalizadas con neumonía sufrirá un evento cardíaco adverso potencialmente mortal e, incluso en los años siguientes, tienen al menos el doble de probabilidades de experimentar algún tipo de insuficiencia cardíaca", relata el autor principal del estudio, Carlos J. Orihuela, PhD, profesor de Microbiología en la Universidad de Alabama en Birmingham.
Si bien existen varias bacterias y virus que causan neumonía, el equipo se centró específicamente en Streptococcus pneumoniae, la principal causa de neumonía extrahospitalaria. Utilizaron estudios de asociación del genoma completo (bGWAS) bacteriano, modelos murinos y organoides cardíacos para confirmar y descubrir que S. pneumoniae puede dañar directamente el corazón y que zmpB potencia su invasión cardíaca, respectivamente. "Este papel de zmpB es totalmente nuevo y esta información ahora lo convierte en un objetivo de tratamiento potencial", destaca Orihuela.
"Cuando examinamos cientos de cepas aisladas de pacientes que desarrollaron complicaciones cardíacas y las comparamos con bacterias de pacientes que solo experimentaron neumonía, un patrón saltó a la vista de inmediato. Los pacientes con insuficiencia cardíaca se infectaron con mayor frecuencia con una versión de S. pneumoniae que portaba el gen zmpB con un rasgo genético distintivo, los dominios FIVAR, que son segmentos especiales que ayudan a las bacterias a invadir y sobrevivir dentro de las células cardíacas y causar focos de infección", agrega Adonis D'Mello, autor del estudio y profesor de Microbiología e Inmunología en la UMSOM. "De hecho, descubrimos que cuantos más dominios FIVAR tiene este gen, que hasta ahora no tenía una función caracterizada, mayor es el daño cardíaco que causa".
Los investigadores infectaron ratones con una cepa de neumonía común o con una cepa genéticamente modificada, en la que inactivaron el gen zmpB, y monitorearon la progresión de la enfermedad. Descubrieron que los ratones infectados con la cepa común desarrollaron numerosas microlesiones cardíacas y muerte celular que dañaron el corazón, mientras que los ratones con la cepa inactivada presentaron pocas o ninguna microlesión o muerte celular alrededor del corazón.
A continuación, expusieron organoides cardíacos (células cardíacas latentes cultivadas a partir de células madre humanas en una placa de Petri) a una de tres pruebas: infectándolos con cepas de neumococo con y sin el gen zmpB, así como con diferentes versiones de zmpB. Aquellos con zmpB con dominios FIVAR adheridos e invadieron las células cardíacas, mientras que aquellos sin los dominios FIVAR mostraron una reducción de la muerte celular en el tejido cardíaco y la entrada de bacterias.
"Con los modelos de ratón, aprendimos que la lesión del corazón dependía de la zmpB expresada por la cepa, y con los organoides, aprendimos que esto sucede porque las proteínas equipadas con dominios FIVAR ayudan a las bacterias a invadir las células del corazón y dañarlas", insiste Tettelin.
"Esperamos que, al comprender estas huellas moleculares, podamos proteger mejor a los pacientes contra el riesgo de daño cardíaco durante una enfermedad con neumonía o, al menos, minimizar su gravedad", expone Orihuela. "Aunque se necesita más investigación antes de que esté listo para su uso clínico, es posible que, con una simple prueba genética, los médicos puedan identificar cepas de alto riesgo de la bacteria en las primeras etapas de una infección para un seguimiento cardíaco más preciso o un tratamiento específico para prevenir el daño cardíaco".
Cabe destacar que el estudio no solo identifica la función de una enzima enigmática en Streptococcus pneumoniae, sino que también explica la patogénesis de las complicaciones graves asociadas con las infecciones causadas por algunas cepas de este patógeno y, por lo tanto, abre una posible vía de prevención.
