La bacteria Pseudomonas aeruginosa es una de las principales causas de infecciones y sepsis en personas que sufren quemaduras graves porque es difícil, si no imposible, luchar. Los investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, han logrado revelar la dinámica de laLa fisiología y el metabolismo del patógeno durante su crecimiento en exudados, los fluidos biológicos que se filtran de las heridas por quemaduras. Publicado en la revista Fronteras en microbiología celular y de infecciones , este estudio permite seguir paso a paso las estrategias desarrolladas por Pseudomonas aeruginosa para proliferar y, por lo tanto, para guiar el desarrollo de tratamientos innovadores para contrarrestarlos.
Pseudomonas aeruginosa recientemente ha sido clasificada por la Organización Mundial de la Salud como uno de los patógenos prioritarios para el desarrollo de nuevos tratamientos. Esta peligrosa bacteria es responsable de varios tipos de infecciones agudas o crónicas potencialmente letales. Los pacientes que sufren quemaduras graves constituyen ungrupo de alto riesgo, ya que este agente se desarrolla en heridas y se adapta a su entorno para proliferar y colonizar el huésped, lo que puede causar sepsis.
Este microorganismo, ampliamente presente en el medio ambiente, aprovecha el debilitamiento del huésped para establecer varios mecanismos que facilitan su multiplicación. "Queríamos saber qué armas fueron producidas y utilizadas por P. aeruginosa y cuándo durante la infección. Por lo tanto, identificamos los genes que fueron expresados por bacterias que entraron en contacto con los exudados de los pacientes y se desarrollaron en ellos ", explica Karl Perron, director del Laboratorio de Bacteriología del Departamento de Botánica y Biología Vegetal deFacultad de Ciencias de la UNIGE. El análisis de la expresión de unos 6'000 genes bacterianos se combinó con el análisis de los compuestos utilizados por P. aeruginosa , en colaboración con investigadores del Hospital Universitario de Lausana CHUV y del Hospital Universitario de Berna.
un patógeno expuesto
"La bacteria sobreexpresa muy rápidamente todos los genes que codifican proteínas que permiten capturar el hierro del huésped, porque es necesario para su crecimiento y proliferación", explica Manuel González, miembro del equipo de Ginebra y primer autor delartículo. Estos incluyen tanto sideróforos, moléculas que se unen al hierro soluble y hemóforos, verdaderas "aspiradoras moleculares" que extraen hierro unido a los glóbulos rojos. Al mismo tiempo, la bacteria también produce varios sistemas para exportar e importar estas moléculas, antesy después de que hayan capturado hierro.
Los investigadores también encontraron que P. aeruginosa utiliza principalmente lactato, lípidos y colágeno del huésped como fuente de nutrientes. Para acceder a estos compuestos, la bacteria produce y secreta rápidamente enzimas específicas capaces de destruir el tejido circundante.
"Los biólogos han demostrado que estos factores de virulencia se producen en exudados incluso cuando estos últimos contienen cantidades relativamente pequeñas de P. aeruginosa , lo que sugiere que este patógeno se vuelve rápidamente agresivo en las heridas por quemaduras. También observamos que genera bombas para expulsar moléculas, lo que podría permitirle resistir a ciertos antibióticos ", agrega Karl Perron.
Introduciendo un caballo de Troya en la colonia
Estos resultados, que revelan la dinámica de la fisiología y el metabolismo de P. aeruginosa en un contexto de quemaduras, proporcionar elementos cruciales para el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos. "Dado que la disponibilidad de hierro es un factor limitante para el crecimiento bacteriano, se debe considerar una estrategia de tipo caballo de Troya, que está en desarrollo. Esto consiste en la uniónciertos antibióticos a los sideróforos para que la bacteria los importe en grandes cantidades, junto con hierro soluble ", explica Manuel González. Las moléculas que inhiben factores de virulencia específicos también pueden administrarse en una etapa temprana.
Para esta investigación, los microbiólogos han utilizado un método alternativo a la experimentación con animales. El análisis de exudados, su uso y la síntesis de un medio artificial que imita este entorno particular le ha valido a Karl Perron el 'Premio UNIGE 3R 2017'. La regla 3Rs reducir, reemplazar, refinar se ha establecido internacionalmente como la base del enfoque ético aplicado a la experimentación con animales, y es promovido activamente por UNIGE. Su objetivo es reducir el número de animales utilizados, refinar las condiciones experimentales para mejorar el bienestar animal y reemplazar animalesmodelos con otros métodos experimentales cuando sea posible.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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