Estudio detalla la respuesta del cuerpo humano a la infección por Salmonella

Investigadores de la Universidad de East Anglia (UEA), con expertos del Parque de Investigación de Norwich en el Norfolk and Norwich University Hospital (NNUH), el Instituto Quadram y el Instituto Earlham han demostrado cómo el cuerpo humano contraataca en respuesta a las infecciones por Salmonella. Su trabajo ha demostrado que las células madre en la sangre responden en las primeras horas después de la infección al adquirir energía de las células de soporte de la médula ósea.

Se espera que los hallazgos, publicados en la revista PNAS, puedan ayudar a obtenet nuevos enfoques para tratar a las personas con Salmonella y otras enfermedades bacterianas.

Los científicos estudiaron las mitocondrias, que viven dentro de las células y les dan energía.

Ellos utilizaron la Salmonella typhimurium y su lipopolisacárido de membrana externa (LPS) para modelar la infección bacteriana aguda.

Tratamiento de sistemas inmunes débiles

El investigador principal, Dr. Stuart Rushworth, de la Escuela de Medicina de Norwich de la UEA, indicó que la Salmonella es una de las causas más comunes de intoxicación alimentaria en todo el mundo.

El experto agrega: “La mayoría de las personas se recuperan sin tratamiento, pero los niños pequeños, los ancianos y las personas que tienen un sistema inmunitario que no funciona correctamente tienen un mayor riesgo de enfermarse gravemente y puede ser mortal. Queríamos descubrir cómo responde el sistema inmunitario a la infección bacteriana por Salmonella. Saber más sobre cómo responden nuestros cuerpos podría ayudar a desarrollar nuevas formas de tratar a las personas con sistemas inmunes débiles, como los ancianos”.

Los científicos analizaron la respuesta inmune a la infección bacteriana por Salmonella, utilizando células de sangre y médula ósea donadas para la investigación de pacientes del NNUH. Trabajaron con expertos en infección por Salmonella de Quadram para estudiar la forma en que las mitocondrias se mueven entre diferentes tipos de células, utilizando microscopios y análisis de ADN.

El equipo de investigación descubrió que en la médula ósea donde se forman las células sanguíneas, las células de soporte o estromales se vieron obligadas a transferir sus mitocondrias generadoras de energía a las células madre sanguíneas vecinas. Las mitocondrias se transfieren a las células madre sanguíneas dentro de las dos horas posteriores a la detección de la infección. Los leucocitos son necesarios para que el sistema inmunitario responda a la infección bacteriana. Si se bloquea la transferencia mitocondrial, se produce un aumento de la colonización bacteriana.

Rushworth indica al respecto: “Descubrimos que estas células de apoyo estaban cargando efectivamente las células madre y permitiéndoles producir millones de glóbulos blancos que combaten las bacterias”.

“No se sabía previamente cómo las células madre sanguíneas adquieren la energía que necesitan para generar una respuesta inmune a la infección. Las mitocondrias son como pequeñas baterías que alimentan las células. En respuesta a la infección, el sistema inmunitario toma las mitocondrias de las células de soporte circundantes para potenciar la respuesta inmune”, añade el experto.

Los resultados proporcionan información sobre cómo la sangre y el sistema inmunitario pueden responder rápidamente a la infección.

El investigador indica que “desarrollar el mecanismo a través del cual funciona este aumento de poder nos da nuevas ideas sobre cómo fortalecer la lucha del cuerpo contra las infecciones en el futuro. Este trabajo podría ayudar a informar cómo se podría tratar a las personas mayores con infección. Es un primer paso esencial para explotar esta función biológica terapéuticamente en el futuro”.

Restringir el magnesio para detener el crecimiento

Mientras tanto, investigadores de la Universidad de Basilea en Suiza descubrieron que la escasez de magnesio detiene el crecimiento de patógenos.

Los investigadores de la Universidad de Basilea, Olivier Cunrath y Dirk Bumann, descubrieron que el magnesio es crucial para el crecimiento bacteriano dentro de las células huésped. El hambre de magnesio es un factor de estrés para las bacterias, que detiene su crecimiento y replicación. Las células huésped limitan el suministro de magnesio a estos patógenos intracelulares utilizando una proteína de transporte llamada NRAMP1.

Los expertos investigaron Salmonella, un patógeno bacteriano que causa gastroenteritis. Si la Salmonella se replica y se propaga rápidamente, así también de qué manera depende del funcionamiento del transportador NRAMP1. Los resultados han sido publicados en la revista Science.

Los hallazgos podrían ayudar a desarrollar medicamentos que dificultarían la obtención de magnesio para las bacterias y reducir aún más la velocidad de los patógenos para dar al huésped una ventaja para derrotar la infección.

El profesor Cunrath comenta: “El magnesio parece ser el talón de Aquiles para los patógenos intracelulares. Mientras menos magnesio esté disponible, más difícilmente tratarán de obtenerlo. La bacteria se alerta y activa todos los sistemas de absorción de magnesio. Sin embargo, si la bomba en las células huésped es defectuosa, el magnesio está disponible en cantidades suficientes para permitir el rápido crecimiento de Salmonella”.

Los macrófagos son una primera línea de defensa contra las bacterias patógenas como la Salmonella. Estas células inmunes poseen un transportador de iones metálicos llamado SLC11A1 o NRAMP1, que está involucrado en la resistencia a la infección.

Los humanos con NRAMP1 reducido son más susceptibles a diversos patógenos intracelulares. Si este transportador está ausente, incluso un número muy pequeño de patógenos puede causar una infección mortal.

Fuente: Food Safety News

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