Los científicos saben desde hace años que los billones de residentes microscópicos en el tracto digestivo humano tienen una gran influencia en la salud general. Pero hasta hace poco no sabían cómo las bacterias transmitían el mensaje.
Según un estudio reciente publicado en la revista científica Nature, los investigadores han identificado una vía molecular que permite a las bacterias intestinales inyectar sus propias proteínas directamente en las células humanas. Este descubrimiento podría remodelar la comprensión de las respuestas inmunitarias y las enfermedades crónicas como la enfermedad de Crohn.
Los investigadores previamente vincularon el microbioma con trastornos inmunológicos, problemas metabólicos e inflamación crónica. Sin embargo, la mayor parte de esa evidencia se basó en la correlación.
Este estudio, dirigido por investigadores del instituto de investigación alemán Helmholtz Munich, tenía como objetivo cambiar esa situación.
Veronika Young, la primera autora del estudio, explica en un resumen de los hallazgos:
“Nuestro objetivo era caracterizar mejor algunos de los procesos subyacentes de cómo las bacterias intestinales afectan la biología humana. Al mapear sistemáticamente las interacciones directas proteína-proteína entre las células bacterianas y humanas, ahora podemos sugerir los mecanismos moleculares detrás de estas asociaciones”.
Las jeringas bacterianas pueden alterar las señales celulares
Tus entrañas están llenas de bacterias comensales que normalmente se consideran amistosos o neutrales.
Pero según el estudio, esas bacterias intestinales generalmente inofensivas a menudo pueden contener sistemas de secreción de tipo III. Se trata esencialmente de jeringas microscópicas que permiten a las bacterias inyectar proteínas directamente en las células humanas. Anteriormente, los expertos creían que estos sistemas eran exclusivos de bacterias dañinas como Salmonella.
Para comprender exactamente qué hacen las bacterias dentro de las células humanas, los investigadores crearon un mapa masivo que muestra más de mil interacciones específicas entre proteínas bacterianas y proteínas humanas.
Descubrieron que estas proteínas bacterianas tienden a apuntar a las vías responsables de la regulación inmune y el metabolismo. Los experimentos de laboratorio confirmaron que la bacteria en realidad puede cambiar señales inmunes clave, afectando específicamente las vías que involucran a las citocinas.
Citoquinas son las moléculas de señalización que ayudan a coordinar el sistema inmunológico para evitar que reaccione exageradamente. Pero demasiadas citocinas pueden provocar un exceso de inflamación.
Los investigadores encontraron que las personas con enfermedad de Crohn portan más de estos genes bacterianos específicos en su intestino.
El vínculo entre la inflamación intestinal
Esto sugiere que las bacterias que inyectan proteínas directamente en las células humanas podrían ser un factor de inflamación crónica y posiblemente explicar cómo las bacterias intestinales podrían causar o empeorar enfermedades inflamatorias, un vínculo que los científicos habían observado pero que no entendían completamente hasta ahora.
“Esto cambia fundamentalmente nuestra visión de las bacterias comensales”, afirma Pascal Falter-Braun, autor correspondiente del estudio. “Esto demuestra que estas bacterias no patógenas no son sólo residentes pasivos, sino que pueden manipular activamente las células humanas inyectando sus proteínas en nuestras células”.
No está claro si estas jeringas bacterianas se originaron a partir de fuentes patógenas o si bacterias comensales adaptaron los sistemas de inyección.
Sin embargo, los investigadores dicen que este estudio puede ayudar a cambiar el enfoque de futuros estudios de la correlación a la causalidad, lo que puede resultar en mejores tratamientos para las enfermedades de inflamación crónica que comienzan en el intestino.
