El cólera sigue siendo un problema enorme. Una enfermedad diarreica aguda, ha habido siete pandemias importantes en los últimos doscientos años. Según la OMS, el cólera todavía mata hasta 143.000 personas cada año e infecta a hasta 4 millones más, en su mayoríaen países pobres o subdesarrollados.
El cólera es causado por la bacteria Vibrio cholerae , un patógeno transmitido por el agua que infecta el intestino de los seres humanos cuando beben agua contaminada. En caso de ingestión, Vibrio cholerae comienza a colonizar la superficie interna del intestino y libera una toxina sobre las células epiteliales. La toxina altera el equilibrio iónico a través de las paredes del intestino, provocando la excreción de diarrea acuosa. El cólera grave puede provocar la muerte debido a una deshidratación grave.
Pero eso no es todo V. cholerae sí. En 2015, los investigadores dirigidos por la profesora Melanie Blokesch en EPFL publicaron un artículo fundamental que muestra que la bacteria usa una lanza con resorte para apuñalar a las bacterias vecinas y robar su ADN a medida que crece en su hábitat ambiental. Esta lanza molecular conocida comoel "sistema de secreción de tipo VI" o T6SS se ha descrito anteriormente para servir a la competencia interbacteriana. "Se espera que beber agua contaminada en áreas endémicas de cólera del mundo contenga T6SS activo listo para la competencia V. cholerae , "dice Blokesch.
faltan piezas del rompecabezas
Estudios anteriores han demostrado que los patógenos intestinales necesitan interactuar con las bacterias del microbioma intestinal para establecerse en este entorno. Lo hacen utilizando una variedad de tácticas, desde competir por los nutrientes hasta una guerra interbacteriana total.Varios estudios han sugerido que los patógenos intestinales usan su lanza T6SS para limpiar el nicho intestinal y fomentar su propio asentamiento.
Pero estudiando cómo V. cholerae interactuar con el microbioma intestinal es difícil. Normalmente, los científicos desarrollarían un modelo animal adulto estandarizado, pero V. cholerae es conocido por colonizar animales adultos relativamente pobremente en comparación con los humanos. Esto significa que los investigadores tienen que recurrir a animales bebés, pero estos carecen del microbioma maduro con el que V. cholerae interactúa tan pronto como comienza a colonizar el intestino.
Mientras tanto, muchos estudios han demostrado que resistir la colonización por V. cholerae y otras bacterias infecciosas dependen en gran medida de los llamados microbios "comensales" en el intestino. Los microbios comensales, y especialmente los del intestino humano, no se han investigado mucho en términos de interacción con V. cholerae .
Resistencia intestinal
en un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza , el grupo de Blokesch ahora ha mirado el camino V. cholerae interactúa con bacterias de la microbiota humana. Los científicos observaron una pequeña colección de comensales de voluntarios humanos, que incluía varias especies bacterianas como Escherichia coli, Enterobacter cloacae y varios Klebsiella aislamientos.
Sus hallazgos mostraron que aunque varias especies de bacterias intestinales se agotan después de los ataques mediados por T6SS por V. cholerae , un subconjunto significativo lo resiste. Específicamente, algunos Klebsiella las especies intestinales se protegen contra los ataques de T6SS de V. cholerae con una cápsula de polisacárido que es característica de las llamadas bacterias "encapsuladas".
Debido a que es un dispositivo de muerte altamente eficiente, a las bacterias les gusta V. cholerae que usan T6SS también tienen formas de protegerse para evitar la auto-intoxicación. Para hacer esto, las bacterias que usan T6SS producen proteínas de inmunidad específicas que bloquean los efectos tóxicos del T6SS.
Pero el estudio encontró que algunos miembros de la microbiota humana se protegen de los ataques de T6SS sin seguir la ruta de la inmunidad-proteína. Específicamente, el estudio mostró que E. cloacae - en sí mismo un patógeno oportunista - se defiende matando V. cholerae primero con su propio y superior armamento T6SS.
"Este trabajo nos proporciona una nueva perspectiva sobre el comportamiento de la comunidad bacteriana dentro de la microbiota intestinal y cómo la defensa contra la intoxicación por T6SS podría ayudar a las poblaciones bacterianas a defenderse de los patógenos invasores", dice Melanie Blokesch. Pero también enfatiza que el estudio se llevó a cabofuera in vitro , lo que significa que se necesitan estudios adicionales si queremos obtener una imagen más completa.
"No obstante, nuestro trabajo podría servir como punto de partida para diseñar de forma racional cepas probióticas protegidas con T6SS que sean capaces de restaurar las barreras de colonización defectuosas o mejorar la eficiencia de las barreras", concluyen los autores.
Por último, Blokesch destaca la generosidad de los colegas que compartieron cepas bacterianas para este estudio. También enfatiza que llegar a nuevas direcciones, incluyendo Klebsiella biología, hubiera sido mucho más difícil sin la maravillosa colaboración con Olaya Rendueles y Eduardo Rocha en el Instituto Pasteur de París.
"Incluso más que el mensaje científico, lo que más disfruté fue el aspecto colaborativo dentro y fuera del laboratorio de la historia", coincide Nicolas Flaugnatti, postdoctorado en el grupo Blokesch y primer autor compartido de esteestudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne . Original escrito por Nik Papageorgiou. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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