Descubren el mecanismo de la bacteria Escherichia coli para evadir las defensas del intestino y causar infección

Un equipo internacional conformado por expertos de Genentech y la Oregon Health & Science University (OHSU) identificó un mecanismo por el que una variante peligrosa de la bacteria Escherichia coli puede bloquear la expulsión de células infectadas en el tracto digestivo, lo que le permite multiplicarse y expandirse con mayor facilidad en el organismo.

La investigación fue publicada en la revista Nature. Según precisaron los autores, la E. coli es reconocida por generar episodios graves de diarrea con sangre y cuenta con la capacidad de debilitar la principal línea de defensa del intestino.

La investigación reveló que una de las cepas de E. coli produce una proteína llamada NleL, que “desarma” las enzimas ROCK1 y ROCK2. Estas enzimas desempeñan un papel decisivo en la expulsión de células infectadas del epitelio intestinal, siempre de acuerdo con los autores. La acción de NleL inmoviliza esas células, lo que otorga a la bacteria más tiempo y espacio para reproducirse en el interior del tejido.

“Este estudio demuestra que las bacterias patógenas pueden impedir que las células infectadas sean expulsadas”, explicó Isabella Rauch, profesora asociada en la Facultad de Medicina de OHSU y autora principal del trabajo. “Es una estrategia completamente diferente a lo que hemos visto antes. Algunas bacterias intentan ocultarse, pero esta bloquea la vía de escape de la célula”.

El papel del epitelio intestinal en la defensa

El epitelio intestinal no constituye solo una barrera física, sino que cumple funciones activas de monitoreo. “Ahora sabemos que el revestimiento intestinal no es solo una pared pasiva”, señaló Rauchen. “Estas células son muy eficaces para detectar infecciones de forma temprana y responder a ellas incluso antes de que el sistema inmunitario entre en acción”.

Los experimentos realizados por el equipo de Genentech revelaron, a través de modelos de tejido intestinal, que cuando la bacteria porta la proteína NleL, infecta con mayor eficacia, ya que evita la expulsión celular rápida. Esto facilita la multiplicación y propagación de la infección. “Pudimos demostrar que cuando las bacterias portan esta proteína específica, infectan el intestino con mucha mayor eficacia”, afirmó Rauch. “Impiden que las células infectadas sean expulsadas rápidamente, lo que les da más tiempo para multiplicarse e infectar más células”.

“Al comprender cómo las bacterias evaden las defensas de nuestro cuerpo, los científicos podrían diseñar terapias antivirulentas que no dependan de antibióticos”, puntualizó Rauch. Este enfoque resulta relevante frente al aumento de la resistencia a los antibióticos registrado en los últimos años.

Según el científico, la proteína NleL representa un blanco terapéutico con potencial para futuros tratamientos de infecciones intestinales, así como para otros trastornos vinculados a la disfunción del epitelio, como la enfermedad inflamatoria intestinal (EII).

En la EII se observa la expulsión excesiva de células epiteliales, una anomalía cuyo origen no se comprende del todo. “Esta investigación nos brinda más información sobre ambos lados de la ecuación: cómo se protege el cuerpo y cómo fallan las cosas”, remarcó Rauch.

El contexto de la amenaza

Los resultados adquieren dimensión global, ya que la variante de E. coli responsable de bloquear la defensa epitelial es especialmente peligrosa en niños pequeños, cuyo organismo resiste peor la pérdida de líquidos ocasionada por infecciones. La frecuencia de estos episodios puede verse agravada por el impacto del cambio climático y la relajación en los sistemas de seguridad alimentaria.

“Este tipo de bacterias ya representan un problema grave en lugares con saneamiento deficiente”, advirtió Rauch. “Pero con el aumento de las temperaturas y la reducción de la vigilancia de la seguridad alimentaria, también se están convirtiendo en una amenaza creciente en los países desarrollados”.

El trabajo contó con la colaboración de especialistas en bioquímica y microbiología de Genentech y OHSU, quienes combinaron análisis moleculares de la proteína bacteriana con estudios en modelos de tejido intestinal.

El equipo encabezado por Giovanni Luchetti, de Genentech, detalló que los hallazgos sientan las bases para investigar nuevas estrategias terapéuticas enfocadas en los mecanismos de interacción entre patógenos y tejidos barrera del cuerpo.