Una investigación ha descubierto que las células inmunitarias cooperan para atrapar y matar bacterias, un mecanismo que podría inspirar nuevas estrategias para combatir el ‘Staphylococcus aureus’ (estafilococo) y otros patógenos bacterianos extracelulares, según publican sus autores en la revista ‘Science Advances’.
Se sabía que los neutrófilos -células inmunitarias de primera respuesta que migran a los focos de infección- pueden autodestruirse y liberar su contenido de proteínas y ADN para generar trampas extracelulares de neutrófilos (NET). Ahora, investigadores de la Universidad de Vanderbilt, en Estados Unidos, dirigidos por el doctor Andrew Monteith, han descubierto que las NETs potencian el poder de eliminación de bacterias de otro tipo de células inmunitarias: los macrófagos.
“Los neutrófilos producen las telas de araña que inmovilizan a las bacterias, y los macrófagos son las arañas que engullen y matan a las bacterias”, señala Eric Skaar, profesor Ernest W. Goodpasture de Patología, Microbiología e Inmunología y director del Instituto Vanderbilt de Infección, Inmunología e Inflamación.
Las bacterias estafilocócicas -en particular las formas resistentes a los antibióticos- son una de las principales causas de las infecciones hospitalarias, las cardiopatías infecciosas y las infecciones de la piel y los tejidos blandos que producen pus.
Los neutrófilos y los macrófagos son células fagocíticas conocidas por ingerir bacterias y producir péptidos antimicrobianos, especies reactivas de oxígeno y otras enzimas para combatir la infección. La generación de NET (NETosis), que se cree que es una forma de muerte celular programada, es una estrategia antibacteriana de los neutrófilos descubierta más recientemente, apunta Skaar. El ADN de los neutrófilos liberado crea una trampa pegajosa que también está repleta de péptidos antimicrobianos.
Monteith y sus colegas utilizaron neutrófilos que sufren un aumento de la NETosis en sistemas de modelos animales e in vitro para estudiar la función biológica de las NET. Descubrieron que el aumento de la NETosis no proporcionaba una ventaja mortal a los neutrófilos de forma aislada. Pero cuando los macrófagos estaban presentes, la formación de NETs mejoraba la actividad antibacteriana de los macrófagos al aumentar la fagocitosis – de las bacterias estafilocócicas adheridas a los NETs junto con los péptidos antimicrobianos de los neutrófilos.
“Los macrófagos acaban teniendo no sólo su propio arsenal antibacteriano, sino también el de los neutrófilos, todo en el mismo compartimento para matar a las bacterias”, explica Skaar.
El aumento de la NETosis también potenció la eliminación por parte de los macrófagos de otros patógenos bacterianos, como Streptococcus pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa. Los resultados sugieren que la cooperación neutrófilo/NET-macrófago es un mecanismo de defensa inmune ampliamente utilizado.
Los investigadores también demostraron que la eliminación de una enzima estafilocócica que corta el ADN hace que las bacterias sean aún más sensibles a la eliminación por parte de los macrófagos NET. “Parece que los patógenos extracelulares, como el estafilococo, han desarrollado nucleasas secretoras para poder cortar su camino fuera de estas NET, cortar la tela de araña y escapar”, señala Skaar.
El bloqueo de la nucleasa haría que los patógenos fueran más susceptibles a la muerte mediada por las NET y podría ser una buena estrategia de tratamiento antibacteriano. Este tipo de enfoque “antiviral” permitiría que las células fagocíticas y otras células inmunitarias hicieran su trabajo y mataran a las bacterias, prosigue.
“Los científicos están entusiasmados con la idea de las estrategias anti virulencia, porque sabemos mucho sobre los mecanismos de virulencia bacteriana y podemos idear formas creativas de inhibirlos”, resalta. Sin embargo, los esfuerzos farmacéuticos actuales se centran en fármacos que matan directamente a las bacterias en lugar de reducir su virulencia.
Monteith, Skaar y sus colegas siguen explorando cuestiones relacionadas con la NETosis, como por ejemplo, cómo y cuándo los neutrófilos optan por esta forma de muerte celular. También están interesados en saber cómo afectan a la infección las diferencias individuales en la NETosis, quizá debido a variaciones genéticas o estados de enfermedad. Por ejemplo, en las personas con ciertas afecciones autoinmunes, la reducción de la NETosis puede aumentar la susceptibilidad a las infecciones por estafilococo.
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