Patógenos astutos
Los investigadores han identificado un nuevo mecanismo que los patógenos utilizan para colonizar las membranas mucosas
Los patógenos especializados no sólo se adhieren pasivamente a la mucosa humana. Como ha descubierto ahora un equipo de investigación de la Universidad de Constanza, también utilizan el óxido nítrico gaseoso (NO) para comunicarse con su huésped a distancias cortas para reforzar un anclaje firme de las células infectadas en el tejido de la mucosa. Es la primera vez que se identifica un mensajero gaseoso como medio de comunicación entre las bacterias y los humanos.
El desprendimiento de células de la superficie de la mucosa, aquí hecho visible con la ayuda de un microscopio electrónico de barrido, es similar a la caída de las hojas de los árboles. El desprendimiento de las células se denomina también exfoliación. Algunas zonas de la mucosa del cuerpo humano pueden aumentar considerablemente la exfoliación en caso de infección bacteriana e impedir así la colonización por microorganismos. Los científicos de la Universidad de Constanza muestran ahora cómo los patógenos especializados pueden frustrar este mecanismo de defensa.
Electron Microscopy Center, Department of Biology, University of Konstanz, Dr. M. Laumann; Dr. P. Münzner, Professor C. R. Hauck
Cada infección comienza con una carrera: Si el patógeno es capaz de establecerse y multiplicarse más rápido de lo que el organismo anfitrión puede controlarlo, la enfermedad se establece. Si el anfitrión logra impedir el progreso del patógeno hasta que el sistema inmunológico funcione a toda velocidad, el patógeno puede ser detenido a tiempo. Para las bacterias y virus, que se dirigen a nuestras membranas mucosas, esta carrera comienza directamente con su adhesión a la superficie de la mucosa. Si el factor de adhesión del patógeno, la adherencia, coincide con una molécula de la célula anfitriona, por ejemplo, una célula de la mucosa humana, entonces el microorganismo puede aferrarse a esta molécula, llamada el receptor. Si el patógeno no encuentra un receptor adecuado, por ejemplo porque termina en un caballo en lugar de en un humano, no puede adherirse y es eliminado por el transporte de moco en la nariz y la garganta, el flujo de lágrimas y el parpadeo del ojo, o el flujo de orina en el tracto urinario, respectivamente. Sin embargo, las membranas mucosas tienen otra forma de deshacerse de los patógenos ya adheridos: El desprendimiento de las células superficiales, también conocido como exfoliación, un proceso en el que se desecha la capa celular superior.
Con este mecanismo de defensa, nuestro cuerpo aún puede eliminar los patógenos que ya se han adherido o penetrado en nuestras células. Este fenómeno es particularmente impresionante en las membranas mucosas del tracto genital o en la vejiga urinaria. Como el trabajo de la Dra. Petra Münzner del laboratorio del biólogo celular Profesor Christof Hauck ya ha demostrado, algunos patógenos especializados son capaces de suprimir la exfoliación. Esto le da a tales microbios una gran ventaja para colonizar a su huésped. Ahora, por primera vez, los investigadores pudieron descubrir que la supresión de la exfoliación se basa en un truco especial de los patógenos: Estas bacterias producen la sustancia gaseosa óxido nítrico (también conocido como NO o monóxido de nitrógeno), que, como molécula de señalización, desencadena un programa fijo en las células de la mucosa. Como resultado de su exposición al NO, las células mucosas infectadas se anclan aún más fuertemente en el tejido. En lugar de exfoliarse, la capa celular superior de la mucosa permanece estable y permite que los patógenos permanezcan en la superficie del huésped durante un tiempo prolongado.
"El descubrimiento de que las bacterias utilizan el óxido nítrico gaseoso para suprimir la exfoliación fue una sorpresa. Sin embargo, con la vía de señalización del NO en nuestras células bien entendida, fuimos capaces de interrumpir esta vía de comunicación entre el microbio y la célula humana con los inhibidores ya existentes y así privar a la bacteria de su ventaja de nuevo", dijo Christof Hauck. En el modelo murino, los investigadores pudieron demostrar que la administración de esos inhibidores permitió volver a la exfoliación en presencia de la bacteria, impidiendo así la colonización por esos patógenos. En la carrera entre los microbios y los humanos, los humanos pueden así recuperar la ventaja decisiva y, por lo tanto, prevenir elegantemente una enfermedad infecciosa.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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