Doble ataque patógeno
Más del 85% de las muertes durante la pandemia de gripe española no se debieron principalmente al virus de la gripe, sino a una infección bacteriana secundaria.
Según las estimaciones, unos 50 millones de personas murieron a causa de la gripe española que estalló en 1918. Esta pandemia fue desencadenada por una cepa altamente infecciosa del virus de la gripe. Basándonos en datos históricos y clínicos, hoy sabemos que en una gran proporción de casos la causa de la muerte no fue la propia enfermedad vírica, sino una neumonía como consecuencia de una infección bacteriana. Estas infecciones secundarias o sobreinfecciones se desarrollan sobre el caldo de cultivo de una infección vírica previa y siguen siendo motivo de preocupación incluso en la era de los antibióticos. Los científicos calculan que alrededor de una cuarta parte de los fallecidos en la pandemia de gripe de 2009 (conocida popularmente como "gripe porcina"), tenían una coinfección bacteriana. Investigadores de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias Aplicadas de la Vida de Viena (BOKU) han podido demostrar ahora que la vacunación contra la gripe también proporciona un escudo protector contra las infecciones bacterianas secundarias. Un grupo de investigación dirigido por Reingard Grabherr y la investigadora principal Miriam Klausberger abordó la cuestión en un proyecto titulado "Un enfoque VLP para combatir las infecciones bacterianas postgripales". La investigación del grupo se basó en un prometedor formato de vacuna de última generación.
Las partículas similares a virus (VLP) pueden hacerse visibles mediante microscopía electrónica criogénica. Subproducto del ciclo de replicación de muchas especies de virus, estas envolturas vacías de virus encierran un gran potencial futuro para el desarrollo de vacunas. (Escala: barra negra = 100 nm)
M. Klausberger
Los virus facilitan el inicio
"Una infección gripal crea unas condiciones en el organismo que facilitan la aparición de bacterias", explica Miriam Klausberger. El efecto es especialmente fuerte en los primeros tres a siete días tras la infección vírica. En este intervalo de tiempo, incluso una dosis baja de bacterias puede desencadenar una infección grave que de otro modo sería inofensiva. Sin embargo, un sistema inmunitario debilitado no es la única explicación. "Tras una infección vírica, la respuesta inmunitaria pasa por alto componentes importantes. Además, para combatir el virus, el sistema inmunitario activa componentes que son contraproducentes frente a la infección bacteriana", señala Klausberger. Estos componentes incluyen sustancias mensajeras del sistema inmunitario, como el interferón de tipo I (α/β) y de tipo II (γ). Proporcionan protección contra las infecciones víricas, pero dificultan el reclutamiento y funcionamiento de determinadas células inmunitarias necesarias para combatir eficazmente la infección bacteriana.
Se conocen infecciones bacterianas secundarias no sólo por gripe, sino también por rinovirus, virus respiratorio sincitial (VRS) o SARS-CoV-2. "Cuando los virus se multiplican en las vías respiratorias, dañan la superficie de la capa celular externa", describe Klausberger. "Esto facilita que las bacterias se adhieran a la mucosa y se multipliquen". En las pandemias de gripe mencionadas al principio, fueron sobre todo los patógenos Staphylococcus aureus y Streptococcus pneumoniae los que se aprovecharon de la ventaja viral. Ambas bacterias colonizan con frecuencia el tracto respiratorio humano en circunstancias normales sin causar enfermedad. S. pneumoniae, por ejemplo, puede detectarse en uno de cada dos niños de hasta dos años. "Saber que esas bacterias ya están presentes significa que una infección gripal es un peligro potencial aún mayor", advierte Klausberger.
¿Hasta qué punto es eficaz la protección de la vacuna?
La idea que subyace al proyecto de Klausberger es sencilla: "Sabemos que una infección gripal prepara el terreno para complicaciones bacterianas. Por eso puede ser beneficioso prevenir la infección vírica mediante la vacunación". Para explorar esta hipótesis, los investigadores del BOKU cooperaron con el Instituto Mechnikov de Investigación de Vacunas y Sueros, con sede en Moscú. Los investigadores austriacos produjeron una vacuna contra la gripe basada en "partículas similares a virus" (VLP). En el instituto ruso estas VLP se utilizaron para inmunizar ratones para la serie de experimentos prevista. "Las VLP son un fenómeno que se da de forma natural en muchos virus", explica Klausberger. "Son partículas defectuosas que se producen durante la replicación del virus". Aunque exteriormente no se distinguen de sus homólogas infecciosas, no pueden replicarse porque carecen del material genético necesario. "Esto convierte a las VLP en un formato de vacuna relativamente seguro y muy eficaz".
Las partículas similares a virus (VLP) pueden hacerse visibles mediante microscopía electrónica criogénica. Subproducto del ciclo de replicación de muchas especies de virus, estas envolturas vacías de virus encierran un gran potencial futuro para el desarrollo de vacunas. (Escala: barra negra = 100 nm) Fuente: M. Klausberger
El experimento incluyó los animales vacunados y un grupo de control de ratones no vacunados. En todos los animales, el primer paso consistió en una infección primaria con un virus de la gripe. Cinco días después, los ratones fueron infectados adicionalmente con S. aureus o S. pneumoniae. En el transcurso del experimento, los investigadores controlaron el éxito de la vacunación y la evolución de la enfermedad estudiando diversos parámetros, como los títulos de anticuerpos detectables en la sangre, la propagación de los virus y bacterias en el tejido pulmonar y el número de muertes.
100% de supervivencia
Tras un total de 18 días, sólo el diez por ciento de los animales de control no vacunados había sobrevivido a la infección secundaria por S. aureus, mientras que la tasa de supervivencia en los animales que habían recibido una vacunación adaptada a la cepa de la gripe era del 100 por cien. En el caso de S. pneumoniae, ninguno de los animales no vacunados sobrevivió a ambas infecciones, mientras que entre el 60 y el 70 por ciento de los vacunados sí lo hicieron.
"Nuestros resultados confirman que una buena inmunidad contra los virus de la gripe también puede reducir el riesgo de complicaciones derivadas de infecciones secundarias", concluye Klausberger. Los investigadores también se beneficiaron de sus conocimientos sobre la producción y purificación de vacunas basadas en VLP. "Las VLP tienen un gran potencial futuro para el desarrollo de vacunas porque son muy eficaces incluso a dosis bajas. Junto con otros grupos de la BOKU, nos estamos centrando en optimizar la producción de este tipo de vacunas", afirma Klausberger. Ya existen vacunas basadas en VLP contra el virus del papiloma humano (VPH) y el virus de la hepatitis B. Actualmente se investigan en ensayos clínicos preparados contra el virus de la gripe.
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.
Publicación original
Klausberger M., Leneva I.A., Egorov A., Strobl F. et al.: "Off-target effects of an insect cell-expressed influenza HA-pseudotyped Gag-VLP preparation in limiting postinfluenza Staphylococcus aureus infections. "Vaccine 38(4), 2020.
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