Dr. Mario Alberto Flores Valdez,
Biotecnología Médica y Farmacéutica,
CIATEJ floresv@ciatej.mx

Es bien sabido que las infecciones de las vías respiratorias superiores (sinusitis) e inferiores (bronquitis, neumonía) afectan principalmente a personas, o muy jóvenes, o a las de edad avanzada, así como a aquellas con enfermedades pulmonares predisponentes (asma, enfisema, fibrosis quística) o bien con problemas o disminuciones funcionales en sus sistemas inmunológicos.

En ese sentido, entre algunas de las características principales de las infecciones pulmonares se encuentran las alteraciones respiratorias, malestar, letargo, y un cierto grado de desconexión social, ya sea desde la conciencia propia de reducir potenciales contagios a terceros hasta el hecho de no contar con energía o ánimos de estar entre grupos grandes de personas.

Fisiológicamente, a nivel individual, la enfermedad puede servir para conservar la energía de la persona afectada, aunque, por otro lado, la aparición de signos evidentes de la enfermedad (tos, estornudos, voz ronca, ojos llorosos, lagrimeo, etc.) también alerta y activa respuestas inmunológicas conductuales en individuos sanos para detener la propagación de una infección, como el hecho de evadir o reducir la interacción con una persona visiblemente enferma.

Enfocándonos en el tema a tratar en el presente artículo, se sabe que la bacteria Pseudomonas aeruginosa, tiene la capacidad de producir una gama diversa de infecciones, incluidas respiratorias, donde su capacidad de producir biopelículas se asocia con pronósticos de enfermedad más complicada en personas afectadas, como fallo de tratamiento de antibióticos o la necesidad de usarlos por tiempos más largos que una terapia convencional o regular.

Las biopelículas, en términos sencillos, son comunidades de bacterias asociadas (grupos de bacterias pegadas entre sí mismas) que suelen producir diferentes sustancias que las envuelven, denominadas colectivamente sustancias poliméricas extracelulares (EPS). Las EPS le proveen a estos grupos de bacterias con una especie de armadura. Ésta, limita el acceso a antibióticos, reduce la efectivad de ataque por el sistema inmune y contribuye a la persistencia y cronicidad de una infección. La descripción del papel de las biopelículas en regular la persistencia y defensa ante ataques por el sistema inmune se ha documentado a lo largo de varios años ya y es un tema común a otras infecciones, respiratorias o no, producidas por otras bacterias que afectan al ser humano (p.ej. Staphylococcus aureus, Salmonella enterica, Vibrio cholerae, y se empieza a estudiar en Mycobacterium tuberculosis). En bacterias de este último grupo (complejo Mycobacterium tuberculosis) mi grupo de investigación está analizando el papel de las biopelículas en la tolerancia a fármacos usados para tratar la tuberculosis.

Ahora bien, una función adicional de las biopelículas, al menos aquellas producidas por Pseudomonas aeruginosa, fue descrita recientemente en un estudio experimental (modelo de ratón), y que consiste en limitar o reducir la aparición de signos de enfermedad en individuos infectados con bacterias formadoras de biopelícula comparada con aquellas deficientes en la producción de dichas estructuras.

En términos más específicos, la infección de ratones con una variante de Pseudomonas aeruginosa que favorece la formación de biopelículas, condujo a una infección con menores signos de enfermedad, entre ellos, pérdida de peso, sonidos o movimientos en el pecho, cambios conductuales o de actividad; por otro lado, los animales que fueron infectados con una variante de la bacteria incapaz de producir biopelículas mostraron signos más claros de estar enfermos. De manera notable, en este trabajo de mostró que la reducción o exacerbación de signos de enfermedad, se originó desde la capacidad de neuronas sensorias presentes en pulmones, para detectar un componente externo de la bacteria (lipopolisacárido), ocultos en aquellas que producen biopelícula (por la EPS), expuestos en las que no la producen. Esta comunicación que inicia en las neuronas sensorias en pulmones llega al hipotálamo y desencadena la respuesta que conduce a manifestar signos de enfermedad. Cuando se usó un compuesto que inhibe la activación de neuronas liberadoras de corticotropina (hormona involucrada en respuestas a estrés) para tratar animales infectados, se evidenció una disminución en los signos de enfermedad.

En el caso de seres humanos, se han reportado infecciones cruzadas con Pseudomonas aeruginosa en campamentos de vacaciones y en pacientes con fibrosis quística, lo que sugiere que la transmisibilidad de las bacterias es alta, incluso en individuos asintomáticos (sin signos de enfermedad), quienes pueden ser portadores de bacterias de manera crónica por lo ya expuesto líneas arriba.

Desde luego, si estos resultados obtenidos en un modelo animal se reproducen a cabalidad en personas, así como qué tan comunes son estos mecanismos en otras infecciones causadas por diferentes bacterias, queda pendiente de responderse. De confirmarse esta asociación, se haría más evidente que, además de que la enfermedad tiene implicaciones para la persona enferma en primera instancia, la apariencia externa y visibilidad de los signos de la enfermedad son vitales para la comunidad en general al limitar la socialización y el contacto con individuos contagiosos.

Lectura adicional:

Elise Granton, Luke Brown, Manon Defaye, Parisa Moazen, Henrik Almblad, Trevor E. Randall, Jacquelyn D. Rich, Andrew Geppert, Nasser S. Abdullah, Mortaza F. Hassanabad, Carlos H. Hiroki, Raquel Farias, Angela P. Nguyen, Courtney Schubert, Yuefei Lou, Graciela Andonegui, Mircea Iftinca, Deepa Raju, Mario A. Vargas, P. Lynne Howell, Tamás Füzesi, Jaideep Bains, Deborah Kurrasch, Joe Jonathan Harrison, Christophe Altier, Bryan G. Yipp, Biofilm exopolysaccharides alter sensory-neuron-mediated sickness during lung infection, Cell, Volume 187, Issue 8, 2024, Pages 1874-1888.e14,

https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.001.

(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867424002496)