El neumococo –Streptococcus pneumoniae- es un habitante normal de nasofaringe, sobre todo en niños, y en ciertas condiciones que aún no se conocen, produce infecciones menores y muy comunes como sinusitis y otitis, pero también infecciones severas como pulmonía, bacteriemia -presencia de bacterias en sangre- y meningitis, que causa aproximadamente un millón y medio de muertes al año mundialmente, [según datos de la OMS, de 2005].

En la Argentina, el neumococo es la bacteria que más frecuentemente causa neumonía y meningitis en pediatría. Además, este patógeno es la principal causa de sepsis después del periodo neonatal, y de las 50 mil neumonías que se registran en el país anualmente, la mitad son producidas por el neumococo causando la muerte de 500 niños por año, según publica aquí el Ministerio de Salud de la Nación.

En una reciente publicación de investigadores del Centro de Investigación en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI, CONICET- Universidad Nacional de Córdoba), en la prestigiosa revista PLOS Pathogens, junto a colegas del Instituto Fundación Leloir en nuestro país, como así también investigadores de Uruguay, Estados Unidos e India, descubrieron un mecanismo molecular que es relevante para que la bacteria sobreviva en células de alveolo pulmonar.

Cuando el neumococo es ingerido por células epiteliales de mucosa respiratoria, normalmente ésta lo envuelve en vesículas ácidas que forma con su membrana para degradar la bacteria en citoplasma, proceso conocido como endocitosis. Esta es una de las primeras barreras de defensa que debe superar la bacteria para infectar tejidos. En este trabajo, se describe que la respuesta al estrés del neumococo se divide en dos opciones antagónicas.

Por un lado, este patógeno desarrolla un mecanismo de supervivencia transitoria dentro de la célula hospedadora, lo que le permitiría invadir a otras células y establecer la infección. Otra opción que presenta el neumococo ante el estrés ácido es disparar una respuesta suicida induciendo autolisis –muerte por ruptura de su membrana-, y liberar una toxina muy potente denominada neumolisina que daña los tejidos infectados.

“Para que una bacteria logre responder a situaciones de estrés, ésta debe sufrir un cambio en la expresión de los genes que codifican para proteínas involucradas en el proceso adaptativo. Para ello, debe existir un mecanismo de regulación génica, y el neumococo, como otros patógenos bacterianos, utiliza sistemas de transducción de señales que responden a los cambios ambientales para sobrevivir en las células del hospedador”, explica José Echenique, investigador independiente de CONICET en el CIBICI y director del trabajo.

En bacterias son muy conocidos los sistemas de dos componentes: una proteína con actividad quinasa y anclada en la membrana percibe los cambios ambientales y dispara una señal (fosforilación) a otra proteína reguladora, que funciona como un factor de transcripción en el citoplasma para regular la expresión de genes que están implicados en la adaptación fisiológica al medio en que se encuentra.

“En uno de los reguladores de estos sistemas de señalización del neumococo, llamado ComE, encontramos que, en la respuesta al estrés ácido, no está activado por su correspondiente histidina quinasa ComD, sino que interviene StkP, una serina/treonina quinasa que activa a ComE por fosforilación, lo que le permite regular más de 100 genes para adaptarse al estrés. Entre ellos, identificamos genes involucrados en la síntesis de pared celular, la producción de peróxido de hidrogeno y tolerancia al estrés oxidativo”, explica Echenique.

“Este tipo de señalización- agrega- es conocida como crosstalk -comunicación cruzada- y es un hallazgo importante ya que hasta el momento sólo había tres casos conocidos de serina/treonina quinasas que activan a un regulador de respuesta en bacterias”.

“Mientras el neumococo sobrevive varias horas dentro de las células del alveolo pulmonar, los anticuerpos y células del sistema inmune no pueden atacarlo. Tampoco tienen acceso los antibióticos extracelulares como la penicilina, utilizado normalmente para el tratamiento de enfermedades neumocócicas, lo que facilita al proceso infeccioso del neumococo. Conocer el mecanismo de la patogénesis del neumococo permite el estudio de nuevos blancos para el desarrollo de antibióticos y vacunas”, confía Echenique.
julio 08/2018 (Dicyt)

]]> https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2018/07/09/descubren-un-mecanismo-clave-en-la-infeccion-del-neumococo/feed/ 0 https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2014/03/26/diagnostico-rapido-y-portatil-de-infecciones-respiratorias/ https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2014/03/26/diagnostico-rapido-y-portatil-de-infecciones-respiratorias/#comments Wed, 26 Mar 2014 06:02:35 +0000 http://boletinaldia.sld.cu/aldia/?p=33126 El hospital San Juan de Dios de Barcelona lidera el desarrollo de un dispositivo preciso, ligero y portátil para detectar infecciones bacterianas en tiempo récord.

Un consorcio internacional en el que participan investigadores del hospital maternoinfantil San Juan de Dios, de Barcelona ha recibido 1 100 000 euros de la Comisión Europea (CE) para desarrollar un pequeño dispositivo cuya función principal será facilitar el diagnóstico molecular rápido de las infecciones respiratorias en los niños.

Actualmente, cuando un paciente pediátrico presenta un cuadro respiratorio agudo en el que se sospecha una infección bacteriana, los médicos que lo tratan se enfrentan a una disyuntiva: esperar tres días para observar la evolución y mientras tanto recibir los resultados de los análisis de las muestras que han enviado al laboratorio de referencia, o prescribir un tratamiento antibiótico de forma preventiva.

Las dos alternativas presentan riesgos. Por una parte, si se confirma que la infección en cuestión es efectivamente bacteriana, el niño que esperó tres días sin fármacos seguramente habrá empeorado, lo que podría perjudicar su pronóstico y aumentar la posibilidad de que aparezcan complicaciones. Mientras tanto, el paciente que recibió antibióticos y tenía una infección viral no se habrá beneficiado del tratamiento, sin embargo, se habrá expuesto de forma innecesaria a los efectos adversos potenciales asociados a estos medicamentos, como el desarrollo de resistencias.

El nuevo dispositivo, que será portátil y muy fácil de usar, podrá realizar el análisis molecular de las muestras del niño -ya sea sangre o fluidos nasofaríngeos- y permitirá obtener los resultados en menos de una hora, lo que facilitará poder iniciar un tratamiento inmediato en los casos confirmados, según explica a DM Carmen Muñoz-Almagro, coordinadora del Grupo de Investigación en Enfermedades Infecciosas Pediátricas, del Departamento de Microbiología Molecular de este centro maternoinfantil.

El aparato se basa en el sistema isotérmico LAMP(Loop-mediated isothermal amplification), y el reactivo que se está desarrollando en Barcelona podrá detectar el Bordetella pertussis -que provoca tos ferina- y el Streptococcus pneumoniae- el principal causante de neumonía en el mundo-, dos de los principales patógenos que causan infecciones respiratorias en niños y para las cuales, además, hay tratamientos eficaces. Esta prueba molecular tiene más de un 95 %  de sensibilidad y más de un 85 %  de especificidad.

La técnica se basa en la detección del DNA por medio de un sistema similar al PCR, que realiza una gran cantidad de copias de unos ácidos nucleicos específicos y una de las ventajas es que realiza todo el proceso a una misma temperatura, a diferencia de las técnicas convencionales que son mucho más lentas, ya que requieren diversas variaciones térmicas.

Además, el sistema LAMP tolera muy bien los factores inflamatorios que inhiben el crecimiento bacteriano en las muestras, lo que elimina la necesidad de purificar el DNA para poder realizar el análisis, como sucede con el PCR.

Otra de las virtudes del nuevo dispositivo es que tendrá un coste muy asequible, lo que permitirá que no sólo puedan usarlo los laboratorios centrales de los grandes hospitales, sino que también será accesible para los centros de atención primaria, destaca Pedro Brotons, responsable de I+D del Departamento de Innovación y Desarrollo de este hospital.

Apuesta por pediatría
La tecnología para el diagnóstico molecular rápido ya se está probando en Estados Unidos para la caracterización del virus de la gripe de forma rápida y en otros centros de investigación para diversas bacterias. No obstante, la mayoría de ellas son para pacientes adultos, ya que muy pocos centros apuestan por la investigación de las infecciones pediátricas.

El grupo de Muñoz-Almagro ha desarrollado en los últimos 20 años más de 13 técnicas para el diagnóstico molecular de infecciones pediátricas, entre las que destacan la Neisseria meningitidis, el Haemophilus influenzae tipo B, la Kingella kingae, el Streptococcus agalactiae y el Mycoplasma pneumoniae.

El laboratorio de San Juan de Dios, que es de referencia en este campo, recibe muestras de un centenar de hospitales para el diagnóstico de Bordetella pertussis y de un total de 35 para la detección del Streptococcus pneumoniae, entre los que se encuentran centros de Marruecos, Mozambique y Sierra Leona.

Macromanipulado
El neumococo es la causa principal de neumonía en todo el mundo y mata cada año a más niños que el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH),el paludismo y el sarampión juntos.

El tiempo es oro
En la sepsis de origen bacteriana, cada hora de retraso en el tratamiento antibiótico eleva la mortalidad entre un 5 y un 7 %. Es por esto que es muy importante poder diagnosticar de forma precoz.

Muertes evitables
Cada año mueren en el mundo 9,2 millones de niños de menos de 5 años a causa de infecciones bacterianas, de las cuáles la mayoría son prevenibles.
marzo 17/2014 (Diario Médico)

El trabajo podría tener implicaciones para el control de las epidemias de gripe y así ayudar a reducir la incidencia de las infecciones por pneumococo en los niños muy pequeños, que son más susceptibles a la enfermedad.

Streptococcus pneumoniae suele habitar de forma inofensiva en los pasajes nasales. Hasta un 80% de los niños pequeños portan la bacteria en su nariz. Se sabe que si un individuo colonizado es infectado por un virus de la gripe, hay más probabilidades de que la bacteria se expanda a otras partes del cuerpo y podría causar infecciones graves como la neumonía, sepsis o meningitis.

Los niños pequeños, los ancianos y las personas con el sistema inmunológico debilitado son más vulnerables a estas infecciones bacterianas secundarias. S. Pneumoniae causa la muerte a más de un millón de niños menores de 5 años al año.

Dimitri Diavatopoulos, responsable del estudio, explica cómo la infección con el virus de la gripe es también necesaria para la transmisión de la S. Pneumoniae entre los individuos. El trabajo muestra que en los ratones de corta edad, todos tenían que ser infectados con gripe para que la bacteria del pneumococo se extendiera de forma eficaz entre ellos. Al bloquear la infección de la gripe en estos ratones se evitó la expansión de la bacteria.

El investigador sugiere que la infección viral probablemente fomenta la expansión de la neumonía a través de una combinación de factores. “Creemos que el virus de la gripe aumenta la carga bacterial en la nariz de los individuos colonizados pero también hace a los individuos no colonizados más susceptibles a la infección neomocócica al alterar su sistema inmunológico”.

Diavatopoulos cree que descubrir cómo las infecciones virales afectan no solo al desarrollo sino también a la expansión de los patógenos bacterianos sería clínicamente beneficioso. “Si sabemos que el virus de la gripe, y posiblemente otros virus respiratorios, permite que la transmisión de S. pneumoniae, entonces dirigirnos a estos virus podría representar una nueva estrategia terapéutica para reducir las enfermedades neomocócicas”.

El autor concluye que, durante la planificación de pandemias de gripe, cuando una alta proporción de la población está infectada con el virus, esto es importante. Los descubrimientos son particularmente relevantes para los centros infantiles ya que hasta un 80% de los niños son portadores asintomáticos de S. pneumoniae y son más vulnerables a desarrollar infecciones graves como la neumonía o la meningitis”.
abril 11/ 2011 (JANO)