Desvelado un microbio hospitalario invasor de los pulmones
Horrificamente, cada año aproximadamente cinco millones de personas muren mundialmente debido a la contaminación de germos resistentes a antibióticos. Uno de ellos es Pseudomonas aeruginosa. Los investigadores en un laboratorio examinan cómo este bacterio se desbanca las defensas de los pulmones.
Pseudomonas aeruginosa es famoso por ser uno de los germos más peligrosos en los hospitales del mundo. Este bacterio infecta conductos respiratorios y pulmones, representando graves riesgos para las personas con inmunidad comprometida. Un equipo de investigadores suizos ha recientemente descubierto cómo este bacterio invade los pulmones. Cultivaron tejidos pulmonares organoides y observaron el progreso del bacterio mientras lo penetraba la pared de defensa de los pulmones. Sus hallazgos fueron publicados en la revista "Nature Microbiology".
Nuestro sistema respiratorio entero está cubierto con una mucosa especializada, protegiendo las capas profundas de tejido pulmonar. Esta mucosa está compuesta por innumerables células ciliadas intercaladas con glándulas que secretan mucosidad.
La mucosidad de las glándulas obstaculiza a los microorganismos y patógenos de penetrar en los pulmones, formando una barrera casi impregnable. Sin embargo, Pseudomonas aeruginosa logra penetrar esta barrera.
Germos mortales
A menudo se les conoce como patógenos adquiridos en el hospital, y la Institución Robert Koch informa que están entre las principales causas de infecciones pulmonares adquiridas en el hospital, especialmente entre las personas inmunodeprimidas y aquellas que están en ventiladores, que enfrentan un riesgo aumentado. La Organización Mundial de la Salud (OMS) lista a Pseudomonas aeruginosa entre los doce patógenos bacterianos más peligrosos mundiales que están resistentes a múltiples antibióticos.
Pero, cómo logra este bacterio pasar por encima de la barrera mucosa? Los detalles emergen de los tejidos pulmonares organoides de un equipo de investigadores suizos, cultivados a partir de células embrionarias humanas y infectados con el bacterio. "Hemos cultivado tejidos pulmonares humanos que reflejan el proceso de infección en el cuerpo de un paciente", comentó Urs Jenal del Biozentrum de la Universidad de Basilea en un comunicado de prensa. "Estos modelos pulmonares permitieron descubrir la estrategia de infección del bacterio".
Estrategia astuta
En realidad, los bacterios utilizaron una estrategia astuta para penetrar la barrera de tejido. Según el estudio: "En la fase inicial de la infección, P. aeruginosa se extiende rápidamente al consumir los nutrientes presentes en la capa de mucosidad". En esta fase inicial, solo una pequeña cantidad de bacterias entra en contacto con la superficie del tejido, y el tejido queda ileso.
"Al avanzar el proceso de infección, P. aeruginosa comienza a adherirse y atacar la tejida epitelial subyacente, posiblemente porque la mucosidad se agota, lo que supone un paro de crecimiento para el bacterio", continúa el estudio. Luego, los bacterios utilizaron las glándulas mucosas como agentes cubiertos. "Al atacar las glándulas, que representan solo una fracción menor de la mucosa pulmonar, los bacterios pueden romper la línea de defensa y crear un hueco", explica Jenal.
Los patógenos atacaron las membranas celulares con una fuerza enorme, forjando el camino, multiplicándose y eventualmente causando que las células se rompieran y murieran. La ruptura de las células muertas condujo a grietas en la barrera, resultando en puntos débiles, que los bacterios rápidamente explotaron: colonizaron estos puntos débiles, desde los que se expandieron más profundamente en el tejido.
"Gracias al desarrollo de tejidos pulmonares humanos, ahora poseemos un mayor conocimiento de cómo se comportan los patógenos dentro de la tejida humana y probablemente dentro de los pacientes", concluye Jenal. Los tejidos pulmonares humanos y otros tejidos como el riñón permitieron a los investigadores examinar el efecto de los antibióticos en la tejida y, por ejemplo, determinar dónde y cómo los bacterios sobreviven durante el tratamiento. Serán vitales para el futuro desarrollo de estrategias innovadoras y efectivas contra agentes causantes de enfermedades.
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