Un equipo financiado con fondos comunitarios descubre cómo ataca el sistema inmunitario a la tuberculosis

Un equipo de científicos financiados con fondos europeos ha descubierto el mecanismo por el que el sistema inmunitario evita infecciones.

Mediante un artículo publicado en la revista Cell Host & Microbe, los investigadores franceses, italianos y británicos muestran cómo el sistema inmunitario del organismo utiliza zinc, un metal pesado tóxico a dosis elevadas, para destruir microbios como el de la tuberculosis y Escherichia coli.

Su estudio recibió 975 999 euros de financiación a través del proyecto MM-TB («Marcadores moleculares de las primeras interacciones de la M. tuberculosis con los fagocitos huéspedes») perteneciente al área temática «Ciencias de la vida, genómica y biotecnología aplicadas a la salud» del Sexto Programa Marco (6PM) de la Unión Europea.

El descubrimiento de este nuevo mecanismo de defensa natural contra infecciones influirá en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas y en el ensayo de nuevos candidatos a vacuna.

Desde hace tiempo se sabe que el sistema inmunitario impide a los microbios obtener nutrientes esenciales en forma de metales pesados como el hierro para matarlos. Este nuevo estudio avanza el conocimiento científico en este sentido desvelando que el proceso también se produce en sentido contrario. Las células del sistema inmunitario también son capaces de activar reservas de metales pesados, en concreto zinc, para envenenar a los microbios.

La comunidad científica ya sabe que dos microbios, Mycobacterium tuberculosis y E. coli, se ven afectados por este proceso. M. tuberculosis es el agente responsable de la tuberculosis en humanos, una enfermedad que mata a cerca de dos millones de personas al año en todo el mundo. Se calcula que un tercio de la población mundial está infectada pero mantiene al microbio en estado latente y que la incidencia mundial de la enfermedad aumenta un 2 % cada año. Ciertas cepas de E. coli pueden provocar infecciones graves de los aparatos digestivo y excretor.

Los investigadores detectaron una acumulación rápida y persistente de zinc en células del sistema inmunitario que habían fagocitado M. tuberculosis o E. coli. También observaron que sobre la superficie de los microbios se producían numerosas proteínas. Su función era eliminar los metales pesados actuando a modo de bombas. Esto implica que en el interior de células del sistema inmunitario los microbios se exponen a cantidades potencialmente tóxicas de zinc y tratan de protegerse contra la intoxicación mediante la síntesis de estas proteínas extractoras. Al inhibir las bombas mediante ingeniería genética el equipo científico comprobó que M. tuberculosis y E. coli resultaban aún más proclives a ser destruidas por las células del sistema inmunitario.

El estudio muestra que el zinc, a pesar de su toxicidad para el organismo al ingerirse en cantidades demasiado grandes, resulta beneficioso cuando el sistema inmunitario lo utiliza para matar microbios. Además de volver a plantear el debate sobre los suplementos alimentarios, estos descubrimientos podrían conducir al desarrollo de nuevos antibióticos que bloqueen las bombas microbianas de metales o a nuevas cepas debilitadas de vacunas que ya se han probado como candidatas.

A continuación será necesario averiguar si existen mecanismos equivalentes para otros metales pesados como el cobre.

El objetivo principal del proyecto MM-TB, activo desde 2005 hasta 2007, fue desarrollar y diseñar nuevos marcadores de protección e identificar patrones moleculares singulares tanto en microbios como en células huésped asociados con interacciones iniciales entre M. tuberculosis y células que fagocitan y destruyen partículas ajenas al organismo, bacterias y residuos celulares.

La genómica comparativa ofrece una oportunidad genuinamente innovadora para descifrar las interacciones de M. tuberculosis con el sistema inmunitario empleando métodos de perfilado transcripcional. En concreto, se piensa que las interacciones iniciales entre M. tuberculosis y células huésped desempeñan una labor crucial en la organización de la respuesta inmunitaria y en la evolución de la infección.

Para más información:

Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS):

http://www.cnrs.fr/index.php

Fuente: Cordis

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