Con la creciente amenaza de la resistencia a los antibióticos, existe una necesidad creciente de nuevas estrategias de tratamiento contra las infecciones bacterianas que amenazan la vida. Investigadores de la Universidad de Lund en Suecia y la Universidad de Copenhague pueden haber identificado un tratamiento alternativo para la meningitis bacteriana, una infección grave que puede provocar sepsis. El estudio se publica en Nature Communications.
Aquí se ven los glóbulos blancos (neutrófilos) en el líquido cefalorraquídeo durante la meningitis bacteriana. El ADN del material nuclear se tiñe de azul y las proteínas de los neutrófilos se tiñen de rojo. Los grandes agregados representados por áreas superpuestas de azul (ADN) y rojo (proteína) retratan las redes extracelulares de ADN-proteína llamadas trampas extracelulares de neutrófilos (NET). Los NET se liberan como respuesta de defensa contra las bacterias invasoras en la meningitis bacteriana.
Nuestro sistema inmunológico tiene varios defensores importantes a los que recurrir cuando una infección afecta el sistema nervioso central. Los investigadores han mapeado lo que sucede cuando uno de ellos, los glóbulos blancos llamados neutrófilos, intervienen en la meningitis bacteriana.
Si hay una infección, los neutrófilos se despliegan en el área infectada para capturar y neutralizar las bacterias. Es una batalla dura y los neutrófilos suelen morir, pero si las bacterias son difíciles de eliminar, los neutrófilos recurren a otras tácticas.
“Es como si, en pura frustración, se volvieran del revés en un intento desesperado por capturar las bacterias que no han podido vencer. Usando este enfoque, capturan varias bacterias a la vez en estructuras similares a redes, o trampas extracelulares de neutrófilos (NET). Esto funciona muy bien en muchos lugares del cuerpo donde los NET que contienen las bacterias capturadas pueden transportarse en la sangre y luego neutralizarse en el hígado o el bazo, por ejemplo. Sin embargo, en el caso de la meningitis bacteriana, estos NET quedan atrapados en el espacio cerebroespinal y la estación de limpieza allí no es muy efectiva”, explica Adam Linder, profesor asociado de la Universidad de Lund y especialista en Enfermedades Infecciosas del Hospital Universitario de Skåne.
Los investigadores observaron, mediante el uso de microscopía avanzada; que el líquido cefalorraquídeo de los pacientes con meningitis bacteriana estaba turbio y lleno de bultos, que resultaron ser TNE. Sin embargo, entre los pacientes con meningitis viral, el líquido cefalorraquídeo estaba libre de TNE. Cuando las bacterias capturadas quedan atrapadas en el líquido cefalorraquídeo, esto afecta negativamente el trabajo del sistema inmunitario de eliminar las bacterias y también impide que los antibióticos estándar lleguen a las bacterias, dice Adam Linder.
¿Sería posible cortar los mosquiteros para que las bacterias estén expuestas al sistema inmunológico del cuerpo, así como a los antibióticos, facilitando el combate a la infección? Como los NET consisten principalmente en ADN, los investigadores investigaron qué sucedería si trajeras medicamentos utilizados para cortar el ADN, la llamada DNasa.
“Le dimos ADNasa a ratas infectadas con la bacteria neumococo, que causó meningitis bacteriana, y pudimos demostrar que los NET se disolvieron y la bacteria desapareció. Parece que cuando cortamos los NET, las bacterias quedan expuestas al sistema inmunitario, al que le resulta más fácil combatir las bacterias con una sola mano. Pudimos facilitar una reducción significativa en la cantidad de bacterias sin la intervención de antibióticos, dice Tirthankar Mohanty, uno de los investigadores detrás del estudio.
Antes de los antibióticos, la tasa de mortalidad por meningitis bacteriana era de alrededor del 80 por ciento. Con la llegada de los antibióticos, la tasa de mortalidad cayó rápidamente a alrededor del 30 por ciento.
En la década de 1950, el profesor Tillett de la Universidad Rockefeller de EE. UU. encontró bultos en el líquido cefalorraquídeo de pacientes con meningitis bacteriana. El profesor Tillett descubrió que estos grumos podían disolverse utilizando ADNasa. Esto fue efectivo en combinación con antibióticos y redujo la tasa de mortalidad por meningitis de alrededor del 30 por ciento a alrededor del 20 por ciento. Sin embargo, este tratamiento tuvo efectos secundarios, ya que la ADNasa se extrajo de animales y, por lo tanto, podría desencadenar efectos secundarios alérgicos.
“En ese momento, todos estaban tan contentos con los antibióticos, redujeron la mortalidad por las infecciones y se pensó que habíamos ganado la guerra contra las bacterias. Creo que debemos regresar y retomar una parte de la investigación que tuvo lugar en la época del avance de los antibióticos. Tal vez podamos aprender de algunos de los descubrimientos que luego se tiraron por el desagüe”, dice Adam Linder.
“El desarrollo de resistencia en las bacterias se está acelerando y necesitamos alternativas a los antibióticos. El medicamento que usamos en los estudios es un producto biológico terapéutico derivado de humanos y ya ha sido aprobado para uso humano. No son caros y también se han probado contra muchas bacterias e infecciones diferentes. La meningitis bacteriana es un desafío importante en muchas partes del mundo. En India, por ejemplo, es una de las principales causas de muerte entre los niños, por lo que el uso de una estrategia de tratamiento de este tipo generaría importantes beneficios”, dice Tirthankar Mohanty.
Los investigadores quieren continuar para establecer un importante estudio clínico internacional y utilizar DNasa en el tratamiento de pacientes con meningitis bacteriana.
Esta investigación fue apoyada por subvenciones de: la Fundación Anna y Edwin Berger, la Subvención de Investigación del Gobierno Sueco (ALF, la Sociedad Médica Sueca, SUS Funds (AL), la Fundación Österlund (AL). La Fundación Crafoord, Stiftelsen Olle Engkvist Byggmästare, el Programa de becarios de la Academia de la Fundación Wallenberg, la subvención inicial del Consejo Europeo de Investigación y la Facultad de Medicina de la Universidad de Lund.
Publicación: Las trampas extracelulares de neutrófilos en el sistema nervioso central dificultan la eliminación de bacterias durante la meningitis neumocócica DOI: 10.1038/s41467-019-09040-0
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.