Cuando las personas enferman por una infección bacteriana, la primera prioridad es tratar la enfermedad. Pero, ¿de dónde provienen estos patógenos y cómo prosperan en el ambiente antes de que ocurra la infección? Un equipo internacional dirigido por Matthias Horn del Centro paraLa Ciencia de Microbiología y Sistemas Ambientales de la Universidad de Viena ha abordado esta cuestión utilizando un importante patógeno bacteriano que causa enfermedad pulmonar. Los resultados de su estudio han sido publicados recientemente en la revista científica. mBio .
Legionella pneumophila es el agente causante de la enfermedad del legionario legionelosis, una neumonía atípica que es inofensiva para las personas sanas pero que puede poner en peligro la vida de los pacientes inmunocomprometidos. El número de casos de enfermedades causadas por Legionella ha aumentado en todo el mundo desde2000, con 228 casos registrados y 10 muertes en Austria solo en 2017. El último brote importante en Europa ocurrió en la ciudad italiana de Brescia en septiembre de 2018. Más de 400 pacientes sufrieron neumonía y tuvieron que ser atendidos en hospitales.
El hábitat natural de Legionella son sedimentos de lagos y ríos, pero también se encuentran en sistemas de agua creados por el hombre ". Se multiplican dentro de protozoos como las amebas, que finalmente se destruyen al liberar los patógenos. Es precisamente esta propiedad la quepermite que Legionella infecte a los humanos. La enfermedad generalmente ocurre después de que Legionella ha proliferado en protozoos ", explica Matthias Horn del recién fundado Centro de Microbiología y Ciencia de Sistemas Ambientales, quien junto con su equipo y científicos del Institut Pasteur y la Universidad de Michiganha investigado el ciclo de vida de Legionella en amebas.
Protección contra patógenos
La Legionella no es la única bacteria capaz de sobrevivir en los protozoos. Los microeukaryotes unicelulares como los protozoos a menudo albergan otras bacterias que no los dañan, los llamados endosimbiontes. El equipo de investigadores ha descubierto que estas bacterias influyen significativamente en la proliferacióny propagación de Legionella. En numerosos experimentos, pudieron demostrar que Legionella puede proliferar de manera menos eficiente en las amebas si contienen endosimbiontes. Sorprendentemente, la mayoría de las amebas con endosimbiontes sobreviven a la infección letal con Legionella ". Las bacterias que habían proliferado previamente en las amebascon endosimbiontes fueron considerablemente menos infecciosos y, por lo tanto, tuvieron menos éxito en infectar nuevas amibas ", dijo Lena König, primera autora del estudio y estudiante de doctorado en el Centro de Microbiología y Ciencias de Sistemas Ambientales.
Descubriendo el mecanismo molecular
Para comprender mejor lo que sucede dentro de las amebas que albergan endosimbiontes y están infectadas por Legionella, los científicos observaron más de cerca la expresión génica de ambas bacterias. "La secuenciación de ARN permite sacar conclusiones sobre los eventos biológicos que tienen lugar dentro de las amebas".explica Cecilia Wentrup, una investigadora postdoctoral que jugó un papel importante en el proyecto. König agrega: "Encontramos una explicación para la infectividad debilitada de Legionella. Parecen perder la competencia por los nutrientes dentro de los protozoos, que son patógenos y naturales.el endosimbionte necesita sobrevivir ". La consecuencia: la legionella se multiplica más lentamente y no puede producir los factores de virulencia necesarios para la infección de la ameba y los humanos. Por ejemplo, el patógeno no se vuelve móvil y carece de importantes compuestos de almacenamiento.
Del laboratorio al medio ambiente
Otra observación llamó la atención de los investigadores. La detención del crecimiento no solo funcionó con cepas de laboratorio de uso común, sino también con amebas recién extraídas del medio ambiente, así como con Legionella recientemente aislada. Por lo tanto, los endosimbiontes de amebas son decisivosfactor para la proliferación y propagación de Legionella no solo en condiciones de laboratorio, sino también probablemente en el medio ambiente. Esto es particularmente importante porque la mayoría de las amebas transportan simbiontes bacterianos en condiciones naturales. El estudio actual contribuye significativamente a comprender mejor el estilo de vida de estos patógenos bacterianosen el ambiente.
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Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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