Neumococos fratricidas

Neumococos fratricidas
Los más virulentos matan a sus hermanos para facilitar la infección

El neumococo, una de las bacterias más patógenas para el ser humano, mata a sus hermanos para incrementar la inflamación y lograr, así, que la infección sea más virulenta. Por primera vez, un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desentrañado este fratricidio entre bacterias a nivel molecular. El trabajo, que aparece publicado en el último número de Nature Structural & Molecular Biology, avanza en el conocimiento de los mecanismos de infección de los neumococos, responsables de dolencias como la otitis, la sinusitis, la meningitis o la neumonía, la patología de mayor mortalidad infantil, con unos dos millones de víctimas al año en todo el mundo.

La investigación, dirigida por los científicos del CSIC Juan Antonio Hermoso, del Instituto de Química-Física Rocasolano (CSIC), y Pedro García, del Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC), ambos en Madrid, ha determinado mediante difracción de rayos X la estructura de una de las proteínas de la superficie de la bacteria, la autolisina LytC. Al determinar su estructura, hasta ahora desconocida, los autores desvelaron que la activación de dicha proteína provoca una guerra química entre la propia población de neumococos.

Este combate fratricida se salda siempre a favor de las bacterias más virulentas que logran, mediante la muerte de sus hermanos, activar mayores procesos inflamatorios y aumentar así la infección. 

La relevancia de trabajos como éste estriba en que descifran los mecanismos moleculares de infección de este tipo de bacterias. “Con estas líneas de investigación podemos comprender en profundidad las relaciones, en ocasiones muy complejas, que despliegan los patógenos durante la infección y abren una nueva vía de estudio que permitirá a la comunidad científica desarrollar nuevas terapias y fármacos en un futuro”, comenta Hermoso.

Guerras químicas, un fenómeno de la naturaleza

El proceso se inicia cuando los neumococos más virulentos lanzan diversas proteínas contra sus hermanos, entre otras la proteína CbpD. Ésta logra penetrar en los neumococos atacados y comienza a romper los enlaces moleculares de la pared bacteriana. El objetivo de esta acción es liberar de sus ataduras a una proteína que alberga todo neumococo, la autolisina LytC.

Una vez liberada, esta segunda proteína destruye la pared de los neumococos atacados, produciendo literalmente una explosión. “Este hecho genera un proceso inflamatorio más intenso, lo que facilita la infección”, apunta Hermoso.

Y añade: “El fratricidio no sólo aumenta la virulencia de la infección debido a los agentes inflamatorios que liberan los neumococos destruidos, sino que además, permite a las bacterias asesinas incorporar el ADN de sus víctimas. Este fenómeno supone una poderosa vía para la propagación de la resistencia a los antibióticos, pues las bacterias más virulentas reciben información genética y pueden adquirir las resistencias desarrolladas por sus congéneres”.

Como explica el investigador del CSIC, las guerras químicas entre especies están ampliamente documentadas en la naturaleza. En el caso de las bacterias, pueden llegar a desarrollar un vasto espectro antimicrobiano e incluso, coordinar ataques conjuntos contra otras especies bacterianas con las que comparten hábitat. Pero, además, diversas investigaciones han descrito comportamientos similares entre miembros de una misma especie. Es el caso de Bacillus subtilis: Algunas de estas bacterias segregan una sustancia que mata a sus hermanas que no son inmunes a este componente. Los restos que dejan las bacterias se convierten en nutrientes para las vivas.

Neumonía, un frente todavía abierto

La neumonía o pulmonía es la patología asociada a los neumococos con mayor índice de mortalidad infantil. Según la Organización Mundial de la Salud, fallecen por su causa alrededor de dos millones de niños al año. Esta cifra es superior al número de defunciones infantiles que provoca el SIDA, la malaria y el sarampión juntos.

El principal agente de contagio de la dolencia, que también puede surgir por la acción de virus y hongos, es la citada bacteria Streptococcus pneumoniae. Aunque puede tratarse con antibióticos, sólo un 20% de los niños afectados reciben la medicación adecuada, especialmente en países en vías de desarrollo. Otro colectivo sensible es el de la tercera edad: “los casos de neumonía en mayores de 65 años requieren hospitalización en cerca del 40% de los casos”, afirma el investigador del CSIC.

“Además, la bacteria tiene una gran resistencia a los antibióticos: entre el 40% y el 50% de las cepas presentes en España son capaces de evadir la acción de la penicilina. Existe, además, un número creciente de cepas en todo el mundo que resisten la acción de varios antibióticos a la vez”, apunta Hermoso.

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