Los avances tecnológicos están haciendo factible el análisis de células humanas infectadas por bacterias individuales; los investigadores de Würzburg han utilizado esta tecnología para proporcionar una nueva perspectiva del proceso de infección por Salmonella. El estudio acaba de ser publicado en Microbiología de la naturaleza .
Las enfermedades infecciosas son una de las principales causas de mortalidad en todo el mundo. El desarrollo de nuevas terapias o vacunas requiere una mejor comprensión de cómo los virus, los hongos patógenos o las bacterias causan enfermedades.
Algunos patógenos bacterianos como Salmonella invaden y se replican dentro de las células humanas. La ciencia está cambiando constantemente su enfoque hacia el estudio de las células infectadas y cómo las diferencias entre las células huésped individuales afectan la respuesta celular a los patógenos.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Jörg Vogel de la Universidad de Würzburg ha logrado avances significativos en esta área. Han desarrollado una técnica novedosa que les permite investigar la interacción de las células huésped individuales con las bacterias infectantes. Este estudio se basa encolaboración entre el equipo de Jörg Vogel's en el Institute of Molecular Infection Biology, la unidad central de Medicina de Sistemas de la Facultad de Medicina e investigadores del Imperial College de Londres. Sus resultados se han publicado ahora en la revista científica "Nature Microbiology".
Salmonella sigue dos estrategias
El equipo utilizó una técnica llamada "secuencia de ARN unicelular" para estudiar la infección de macrófagos por Salmonella. Los macrófagos son células inmunes que pertenecen al grupo de glóbulos blancos. La Salmonella, por otro lado, son bacterias patógenas que pueden serabsorbida por la ingestión de agua o alimentos contaminados para causar gastroenteritis local y diarrea. Sin embargo, en pacientes inmunodeprimidos, Salmonella puede diseminarse por todo el cuerpo y causar enfermedades potencialmente mortales.
Tras la invasión de macrófagos, Salmonella sigue dos estrategias: las bacterias se replican en grandes cantidades dentro de la célula huésped o adoptan un estado de no crecimiento que les permite persistir durante años en el cuerpo de su huésped ". Este comportamiento de crecimiento disparimpacta en la progresión de la enfermedad y juega un papel importante en el éxito del tratamiento con antibióticos ", dice el investigador principal Jörg Vogel.
Análisis de macrófagos individuales infectados con Salmonella
Hasta la fecha, se sabe muy poco si los macrófagos responden a estos estilos de vida dispares de Salmonella intracelular y cómo responden. Para responder a esta pregunta, los científicos de Würzburg cultivaron macrófagos en el laboratorio y los infectaron con Salmonella.
El ARN de las células infectadas se extrajo y analizó posteriormente mediante secuenciación profunda, lo que permitió la detección de más de 5000 transcripciones diferentes por macrófago. Estos datos sobre la expresión génica del huésped se combinaron con información sobre el comportamiento de crecimiento de los patógenos intracelulares..
Los resultados: los macrófagos que contienen bacterias que no crecen adoptan el sello distintivo asociado con la inflamación. Expresan moléculas de señalización para atraer más células inmunes al sitio de infección. En este sentido, responden de manera similar a los macrófagos que han encontrado Salmonella, pero que han"Estos macrófagos no pueden detectar sus bacterias intracelulares, están por debajo de su radar", explica Emmanuel Saliba, primer autor del estudio.
En contraste, los macrófagos con bacterias de crecimiento rápido desarrollan una respuesta antiinflamatoria. Estos interesantes resultados abren muchas preguntas, ¿la Salmonella induce esta respuesta diferente? ¿Manipulan a los macrófagos para que no den la alarma para facilitar que las bacterias eviten?¿Existe una respuesta inmune? ¿Hay situaciones en las que la Salmonella no pueda realizar este truco? En estos casos, ¿seguirá existiendo una respuesta inmune que obligue a las bacterias a cambiar a su estado de crecimiento en reposo?
de interés para muchas áreas biomédicas
"Actualmente solo hemos analizado un solo punto de tiempo después de la infección y, por lo tanto, no podemos diferenciar entre causa y consecuencia", explica Alexander Westermann, otro miembro del equipo. Se requieren estudios de seguimiento. Sin embargo, los hallazgos actuales ya brindan una nuevaperspectiva sobre la respuesta del huésped a los microbios patógenos. Y utilizando la nueva tecnología, las infecciones bacterianas se pueden estudiar con una resolución sin precedentes, es decir, a nivel de una sola célula.
El método establecido en la unidad central de Medicina de Sistemas de Würzburg debería ser de gran interés para muchos otros proyectos biomédicos. "Entre otros, la heterogeneidad entre las células tumorales o el efecto de los fármacos en células individuales puede analizarse con una precisión desconocida", dice el profesor Vogel.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Julius-Maximilians-Universität Würzburg, JMU . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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