En un estudio de ratones jóvenes, publicado en la revista Cell Host & Microbe, científicos de la Universidad de California en San Francisco, Estados Unidos, han descubierto que una ventana temprana de tolerancia inmune disponible para una especie bacteriana normalmente inofensiva está firmemente cerrada a otra especie, a menudo patógena, una de las principales causas de infecciones en la piel resistente a los medicamentos en Estados Unidos y fuente ocasional de necrosis carnívora.

Estas respuestas inmunes distintivas ayudan a apoyar la relación simbiótica del mamífero con los microbios normales de la piel, al tiempo que mantienen la defensa ante la exposición inicial y posterior a potenciales malos actores.

Un estudio adicional de los mecanismos biológicos involucrados en el establecimiento de respuestas inmunitarias tempranas a las bacterias de la piel puede conducir a nuevas estrategias para combatir la infección y la inflamación crónica de la piel, dicen los investigadores.

Durante mucho tiempo ha sido claro que en la infancia nuestros sistemas inmunes en desarrollo aprenden a reconocer nuestras propias células y a abstenerse de atacarlas, pero todavía es increíblemente poco entendido cómo distinguimos los errores buenos de los malos, explica Tiffany Scharschmidt, profesora asociada del Departamento de Dermatología de UCSF, miembro del Centro Benioff de Medicina de Microbioma UCSF e investigadora principal del estudio.

La piel no es un simple envoltorio, es un órgano completo de varias capas que pesa varios kilos y que sirve como una barrera física crucial contra las bacterias que amenazan la vida y otros patógenos. Además, las células del sistema inmunitario abundan en la piel y trabajan juntas para reconocer y atacar los microbios que pueden representar una amenaza.

Sin embargo, el sistema inmunitario también tiene mecanismos establecidos para permitir el desarrollo de una comunidad normal y saludable de microbios de la piel. El microbioma de la piel comprende cientos de especies bacterianas diferentes y varía en composición entre individuos e incluso entre diferentes partes de la piel de cada persona.

Se cree que muchas de estas especies bacterianas residentes cumplen funciones útiles en la salud de la piel. Por ejemplo, hacen moléculas anti bacterianas que sirven como defensa química contra especies más amenazantes que podríamos encontrar, por ejemplo, en un pomo sucio.

En un estudio anterior, Scharschmidt trabajó con Staphylococcus epidermidis, una de las bacterias más prevalentes en la piel humana sana. Se cree que esta bacteria es en gran medida beneficiosa, pero en situaciones raras, como la infección de dispositivos médicos implantados, puede actuar como un patógeno dañino.

Ese trabajo anterior reveló que la exposición a estas bacterias saludables como recién nacido condujo a la tolerancia inmune: limitar la inflamación de la piel en los encuentros posteriores con esta especie. En contraste, retrasar la exposición inicial a S. epidermidis hasta más adelante en la vida resultó en una respuesta inmune más inflamatoria a la misma bacteria.

Los investigadores encontraron que esta ventana temprana para la tolerancia fue respaldada por una clase de células inmunes llamadas células T reguladoras (Tregs), que desde hace mucho tiempo juegan un papel en el mantenimiento de la tolerancia a las proteínas de nuestros propios cuerpos y en la prevención de enfermedades autoinmunes.

Descubrieron que los Tregs se enriquecieron en la piel neonatal en comparación con la piel de los adultos, lo que sugiere que el sistema inmunitario podría aprender qué especies bacterianas son normales y, por lo tanto, probablemente saludables según las especies con las que los Tregs se encuentran inmediatamente después del nacimiento.

Pero esta hipótesis presentaba un enigma: si un recién nacido está expuesto a bacterias patógenas, ¿se engañaría a sus sistemas inmunitarios para que recibieran a estos peligrosos invasores con los brazos abiertos? Nos preguntamos si este mecanismo era un talón de Aquiles del sistema que también permitiría la tolerancia a las bacterias patógenas como resultado de la exposición durante la vida temprana, apunta Scharschmidt, una pregunta que condujo al nuevo estudio.

El equipo ahora ha descubierto que la exposición temprana a una cepa de Staphylococcus aureus resistente a múltiples medicamentos, la principal causa de infecciones de la piel en Estados Unidos, agravante frecuente del eccema y una fuente rara de fascitis necrotizante come carne no da como resultado tolerancia inmune al patógeno. Por el contrario, descubrieron que el sistema inmunitario aún puede responder vigorosamente tras una exposición posterior a la misma cepa.

En lugar de ser simplemente inmaduro, el sistema inmune en la vida temprana tiene características y capacidades distintivas, incluida la capacidad de aceptar bacterias comensales como parte de un ser más amplio’, apunta Scharschmidt.

En este estudio demostramos que esta tolerancia no se extiende indiscriminadamente a todas las bacterias encontradas durante esta ventana temprana, sino que el sistema inmune desde el principio puede distinguir las bacterias comensales de los patógenos y dar respuestas profundamente divergentes con importantes consecuencias a largo plazo, añade.

Entonces, ¿qué explica la diferencia en las respuestas de la vida temprana a la bacteria comensal versus la patógena? Los investigadores descubrieron que una toxina específica producida por S. aureus desempeña un papel en la prevención de la tolerancia y el mantenimiento de la vigilancia del sistema inmune.

El investigador postdoctoral John Leech, quien realizó la mayoría de los experimentos y es el primer autor del estudio, señala que el S. aureus produce una gran cantidad de toxinas que pueden destruir los tejidos del huésped o alterar las respuestas inmunes normales. Pero descubrió que una molécula específica, llamada toxina alfa, permitía al sistema inmunitario reconocer a S. aureus como una amenaza durante la exposición cutánea temprana.

La toxina alfa es el desencadenante que permite que el sistema inmunitario diga: No eres uno de nosotros, explica Leech. El sistema inmune reconoce esta cepa patógena como una que es peligrosa, y más adelante en la vida aún puede generar una respuesta inmune robusta contra ella.

Los investigadores descubrieron que la toxina alfa evitaba la tolerancia al activar las células inmunes en la piel para que tomaran medidas bioquímicas a través de una vía de alarmina, lo que conduce a la secreción de una molécula llamada IL-1 beta.

Esto a su vez dio lugar a una respuesta de memoria específica de la especie que involucra menos Tregs y, en cambio, más células inmunes preparadas para defenderse contra S. aureus en la edad adulta.

Tengo la esperanza de que aprender cómo el sistema inmunitario reconoce y responde adecuadamente a los microorganismos buenos versus los malos, lo que nos ayudará a comprender mejor por qué ciertas personas son particularmente susceptibles a la infección, o cómo los trastornos inflamatorios crónicos de la piel aparentemente se ven exacerbados por la presencia de problemas normales. Bacterias toleradas, señala Scharschmidt.

octubre 12/2022 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Como señalan los autores, el conocimiento sobre los sitios genómicos asociados con la diversidad de microbiomas en heridas crónicas podría guiar la identificación de biomarcadores predictivos y posibles objetivos terapéuticos.

Las heridas crónicas, que no muestran signos de curación en tres semanas, son una carga costosa para los pacientes. La infección bacteriana de las heridas desempeña un papel importante para detener el proceso de curación.

Una serie de especies bacterianas están presentes en las heridas crónicas, pero se desconoce por qué ciertas especies se observan en algunas infecciones de heridas y no en otras. Para abordar esta pregunta, Phillips y sus colegas realizaron un estudio de asociación de todo el genoma para identificar loci genómicos asociados con la diversidad de microbiomas en heridas crónicas.

Según los autores, este estudio es el primero en identificar determinantes genéticos de microbiomas de heridas y curación en pacientes.

Específicamente, los investigadores encontraron que la variación genética en los genes TLN2 y ZNF521 estaba asociada tanto con el número de bacterias observadas en las heridas como con la abundancia de patógenos comunes (principalmente Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus epidermidis).

Además, las heridas infectadas por Pseudomonas tenían menos especies, y las heridas con menos especies se curaron más lentamente. Los investigadores también usaron biomarcadores para predecir el número de especies observadas durante la infección.

En general, los resultados sugieren que la variación genética influye en los tipos de bacterias que infectan las heridas, así como en el proceso de curación.

Según los autores, los biomarcadores para microbiomas de heridas crónicas podrían usarse para guiar el tratamiento al proporcionar información sobre qué pacientes están en riesgo de desarrollar ciertos tipos de infecciones persistentes.

Los autores agregan que este estudio demuestra la capacidad de encontrar variantes en los genomas de las personas que explican las diferencias en los microorganismos que infectan sus heridas. Se espera que dicha información guíe una nueva comprensión sobre los mecanismos de infección y curación, y el establecimiento de biomarcadores predictivos que mejorar la atención al paciente.

 junio 21/2020(Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.