Nuevo aspecto para propagación de Legionella

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Cuando la gente enferma por una infección bacteriana, la principal prioridad es tratar dicha enfermedad. Pero, ¿dónde vienen estos patógenos y cómo prosperan en el ambiente antes de que se produzca la infección?. Un equipo internacional dirigido por Matthias Horn del Centro Científico de Sistemas Microbiológicos y Medio Ambiente en la Universidad de Vienna ha abordado esta pregunta, empleando un patógeno bacteriano que causa enfermedades pulmonares. El resultado de su estudio se ha publicado en la revista científica mBio.

La Legionella pneumophila es el agente causante de la enfermedad del Legionario (legionelosis), una neumonía atípica que es inócua para individuos sanos pero puede requerir tratamiento de por vida en pacientes inmunodeficientes. El número de casos de esta enfermedad han ido en aumento a nivel mundial desde el año 2000, con 228 casos registrados y 10 muertes solo en Austria durante 2017. La última gran epidemia en Europa sucedió en la ciudad italiana de Brescia durante septiembre de 2018. Más de 400 pacientes sufrieron neumonía y tuvieron que ser atendidos en hospitales.

El habitat natural de la Legionella son los sedimentos de lagos y rios, pero también está presente en sistemas de agua hechos por el ser humano. «La Legionella se multiplica en el interior los protozoos como son las amebas, las cuales se destruyen una vez liberados los patógenos. Esta es, precisamente, la característica que permite a la Legionella infectar a los humanos. La enfermedad normalmente ocurre tras la proliferación de la Legionella en los protozoos», explica Matthias Horn, del nuevo centro Científico de Sistemas Microbiológicos y Medio Ambiente, quien junto a su equipo y científicos de El Instituto Pasteur y la Universidad de Michigan han investigado el ciclo de vida de la Legionella en amebas.

Protección frente a patógenos

La Legionella no es la única bacteria capaz de sobrevivir en protozoos. La familia de microeucariotas monocelulares, como son los protozoos, suelen albergar otras bacterias que no las dañan, esto se conoce como endosimbiontes. Un equipo de investigadores ha descubierto que estas bacterias infuyen significativamente en la proliferación y propagación de la Legionella. En numerosos experimentos, fueron capaces de probar que la Legionella llega a proliferar con menor eficiencia en amebas que presentan endosimbiontes. Sorprendentemente, la mayoría de amebas con endosimbiontes sobreviven de cierta forma a una infección letal de Legionella. «Estas bacterias que han proliferado previamente en amebas con endosimbiontes se han considerado menos infecciosas y efectivas para infectar nuevas amebas» señala Lena König, principal autor del estudio y estudiante doctoral en el Centro Científico de Sistemas Microbiológicos y Medio Ambiente.

Descubriendo el mecanismo molecular

Para entender mejor qué sucede dentro de la ameba, la cual alberga endosimbiontes y se ve infectada por Legionella, los científicos han pesto el ojo sobre la expresión genética de ambas bacterias. «La secuenciación de ARN permite conocer las conclusiones sobre los eventos biológicos que suceden en el interior de la ameba» según Cecilia Wentup, investigadora posdoctoral que juega un papel importante en el proyecto. König añade:«Hemos encontrado una explicación para la débil infección por Legionella. Parece que esta pierde competencia por nutrientes dentro de los protozoos, donde tanto patógeno y los endosimbiontes naturales necesitan almacenar nutrientes para sobrevivir». Consecuencia: la Legionella se multiplica más lento y no produce los factores virulentos necesarios en la infección de amebas y humanos. Por ejemplo, el patógeno falla al moverse y en almacenar los compuestos nutritivos necesarios.

Del laboratorio al ambiente

Aún que este aspecto haya ganado interés para los investigadores. Parar el crecimiento no solo funciona en condiciones controladas de laboratorio, también con amebas según se extraen del ambiente, así como la Legionella que se aisle. Los endosimbiontes de amebas son por lo tanto un factor clave para el crecimiento y propagación de Legionella no solo bajo condiciones de laboratorio, también sobre condiciones ambiente. Este aspécto es particularmente importante ya que muchas bacterias presentan simbiontes bajo condiciones naturales. El presente estudio contribuye significativamente a entender mejor el estilo de vida de estos patógenos bacteriales en el ambiente.

Puede consultar la publicación completa en el siguiente enlace: https://mbio.asm.org/content/10/3/e00333-19