El orden de infección determina la respuesta inmunitaria frente a bacterias o virus, según una investigación

Las evidencias obtenidas en modelos porcinos sugieren que los mecanismos de respuesta inmunitaria ante coinfecciones por virus y bacterias pueden conservar patrones similares tanto en humanos como en otras especies animales. Según detalló la revista 'Frontiers in Immunology' y recogió el medio, la investigación desarrollada bajo la dirección de la Universidad CEU San Pablo junto al Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) proporciona nuevos datos sobre el papel de los macrófagos frente a infecciones respiratorias por el virus de la gripe (Influenza A) y la bacteria Streptococcus pneumoniae, responsable de numerosos casos de neumonía bacteriana tras la gripe.

De acuerdo con la información difundida por la Universidad CEU San Pablo, el estudio demuestra que el orden en que virus y bacterias infectan al organismo determina la forma en que el sistema inmunitario responde, lo que puede modificar la severidad de las complicaciones respiratorias producidas por estas infecciones. Tal como publicó 'Frontiers in Immunology', al producirse una coinfección, es decir, cuando virus y bacterias entran al mismo tiempo en contacto con los macrófagos, predomina la señal inflamatoria impulsada por la bacteria, generando una fuerte respuesta a través de la vía del factor nuclear kappa B (NF-kB).

El trabajo resalta que la bacteria Streptococcus pneumoniae, en situaciones simultáneas de infección con el virus, induce en los macrófagos un perfil de respuesta inflamatoria comparable al que aparece en infecciones bacterianas aisladas. En este contexto, la señal bacteriana prevalece y configura la respuesta inmunitaria. Esta activación depende del NF-kB, una molécula fundamental para el inicio de procesos inflamatorios.

Sin embargo, los resultados difieren sustancialmente cuando la exposición de los macrófagos a los patógenos ocurre de forma secuencial. Según consignó el CEU San Pablo, si primero el virus infecta y después la bacteria, los macrófagos experimentan un “primado viral”. Es decir, la primera interacción con el virus deja una impronta en estas células, la cual condiciona su capacidad de reacción posterior ante la bacteria. De acuerdo con el equipo, este fenómeno no solo altera la respuesta frente a la bacteria, sino que puede amplificar la inflamación y potenciar el daño pulmonar, lo que explicaría la gravedad que pueden presentar algunas infecciones bacterianas secundarias tras la gripe.

Jordi Cano, director de la Unidad de Inmunidad de Trasplantes del Centro Nacional de Microbiología del ISCIII y responsable principal de la investigación junto a Javier Sanz Herrero y Estanislao Nistal Villán, ambos de la Universidad CEU San Pablo, explicó: "En los modelos de coinfección simultánea, los macrófagos son rápidamente reprogramados por 'S. pneumoniae', que consigue desviar su actividad hacia rutas antibacterianas. En cambio, cuando el virus infecta primero, y la bacteria un tiempo después, los macrófagos quedan 'marcados' por una impronta antiviral generada por la interacción inicial con el virus, lo que altera su respuesta posterior frente a la bacteria y modifica el curso inflamatorio", citó el medio CEU San Pablo.

De acuerdo con los resultados presentados en la citada publicación, este fenómeno se confirma a través de perfiles transcripcionales y de la evaluación de citoquinas liberadas por los macrófagos, datos que permiten comprender por qué ciertas combinaciones de virus de la gripe y neumococo generan cuadros clínicos de mayor gravedad, mientras que otras transcurren con menos complicaciones.

El estudio incluyó validaciones en modelos animales, específicamente en macrófagos derivados de cerdo. Según explicó el equipo, este modelo resulta adecuado porque los cerdos muestran enfermedades respiratorias comparables a las de los humanos al infectarse con virus de gripe porcina y con la bacteria Streptococcus suis, relacionada de forma estrecha con S. pneumoniae. Los experimentos realizados permitieron comparar los diferentes comportamientos inmunitarios dependiendo de la cepa viral o del serotipo bacteriano involucrado, y fundamentaron la hipótesis de que los mecanismos estudiados son extensibles a otras especies afectadas por gripe.

Además, la investigación examinó la influencia de la edad sobre la respuesta inmune de los macrófagos ante coinfecciones. El medio CEU San Pablo indicó que se analizaron células de ratones jóvenes (1 semana), adultos (12 semanas) y envejecidos (40 semanas), observándose diferencias notables en la reacción inmunitaria no solo en función de la edad sino también respecto al patrón de infección simultánea o secuencial. Según sostienen Estanislao Nistal y Javier Arranz, del Grupo de Virología e Inmunidad Innata del Departamento de Ciencias de la Salud de la Universidad CEU San Pablo, la edad condiciona tanto la eficiencia como los tipos de respuesta generados por los macrófagos.

En el transcurso del trabajo participaron diversos grupos nacionales e internacionales, entre ellos el equipo dirigido por la doctora Yolanda Revilla en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC), la doctora Elena Pinelli del Centro de Control de Enfermedades Infecciosas en el Instituto Nacional de Salud Pública y Medio Ambiente de Bilthoven (Países Bajos), y el grupo coordinado por el doctor Adolfo García Sastre, desde el Departamento de Microbiología de la Icahn School of Medicine at Mount Sinai en Nueva York, Estados Unidos.

Los investigadores del CEU San Pablo concluyen que los hallazgos obtenidos pueden contribuir al diseño de nuevas intervenciones clínicas dirigidas a prevenir o reducir el impacto de complicaciones respiratorias asociadas a infecciones por el virus de la gripe y bacterias. Según reportó 'Frontiers in Immunology', comprender el proceso de reprogramación de los macrófagos durante las coinfecciones puede abrir la vía a estrategias terapéuticas adaptadas a la secuencia temporal de las infecciones, factor que hasta ahora no se había considerado de manera específica en el tratamiento de enfermedades respiratorias graves.