Las bacterias intestinales emplean sistemas de inyección para alterar células humanas

Los mecanismos por los cuales las bacterias intestinales influyen en el organismo humano revelaron una complejidad: ciertas especies cuentan con sistemas microscópicos que les permiten inyectar proteínas directamente en las células humanas, según una reciente publicación del portal especializado Science Daily.

Este hallazgo no solo redefine la relación entre el microbioma y el sistema inmunitario, sino que introduce la posibilidad de que estas interacciones participen activamente en enfermedades inflamatorias crónicas como la enfermedad de Crohn.

El estudio, liderado por el centro alemán de investigación en salud Helmholtz Munich, junto a instituciones como Ludwig Maximilians University, Aix Marseille University e Inserm, evidencia que estos mecanismos de inyección, conocidos como sistemas de secreción tipo III, aparecen en bacterias que tradicionalmente no se consideraban dañinas. Hasta ahora se creía que tales estructuras, semejantes a jeringas microscópicas, eran exclusivas de patógenos como Salmonella.

La identificación de estos sistemas en especies normalmente benignas transforma la concepción sobre su rol en la biología humana, según detalla el profesor Pascal Falter-Braun, director del Instituto de Biología de Redes en Helmholtz Munich.

Bacterias intestinales “amigables” pueden manipular el sistema inmunitario

La investigación demostró que muchas bacterias presentes en el intestino están equipadas con la capacidad de transferir proteínas, conocidas como efectores, hacia células humanas.

Este proceso no es accidental: un mapeo sistemático realizado por el equipo permitió identificar más de 1.000 interacciones directas entre proteínas bacterianas y humanas. Así, los efectores bacterianos se posicionan como moduladores activos de rutas clave en la inmunorregulación y el metabolismo, de acuerdo con la información.

Tras estas transferencias, los científicos comprobaron que las proteínas bacterianas pueden modular sistemas inmunitarios centrales, entre ellos la respuesta de NF-κB y la producción de citoquinas.

Las citoquinas, como el Factor de Necrosis Tumoral (TNF), contribuyen al equilibrio inmunitario y se consideran vitales para evitar respuestas autoinmunes excesivas. Por ejemplo, la inhibición farmacológica del TNF es una estrategia habitual en el tratamiento de la enfermedad de Crohn, una patología caracterizada por inflamación intestinal crónica.

El estudio también reveló que los genes que codifican estos efectores son más comunes en los microbiomas de personas con Crohn. Este dato aporta un mecanismo plausible para explicar la asociación observada entre cambios en la composición bacteriana del intestino y el desarrollo o persistencia de la inflamación en pacientes, según el consorcio internacional detrás de la investigación.

El hallazgo sitúa a la manipulación directa de las células humanas por parte de bacterias comensales como una línea causal, lo que supera la interpretación previa basada en simples correlaciones estadísticas.

Implicaciones para la comprensión y tratamiento de enfermedades inflamatorias

El descubrimiento de una capa en la comunicación entre el microbioma y el sistema inmunitario obliga a revisar la relación causa-efecto en múltiples afecciones relacionadas con la inflamación y el metabolismo, según destacan los autores. Surge una nueva pregunta científica sobre el origen evolutivo de estos sistemas de inyección: si nacieron para favorecer la coexistencia con el huésped o si fueron adoptados por bacterias patógenas en etapas posteriores.

De acuerdo con Veronika Young y Bushra Dohai, autoras principales del estudio, el avance consiste en “caracterizar de forma sistemática las interacciones proteína-proteína entre bacterias y células humanas, permitiendo sugerir mecanismos moleculares detrás de los vínculos identificados, mucho más allá de la simple asociación”.

El resultado central de la investigación es que el trasvase proteico bacteriano, hasta ahora atribuido únicamente a gérmenes peligrosos, es una herramienta que emplean bacterias comunes para influir selectivamente en el funcionamiento de las células humanas.

Este mecanismo podría estar implicado en la génesis y cronicidad de patologías inflamatorias. Esto abre nuevas vías para el desarrollo de estrategias terapéuticas enfocadas en bloquear o modificar estas comunicaciones a nivel molecular.

El estudio marca el inicio de una fase investigadora orientada a detallar cómo diferentes proteínas bacterianas interactúan con células y tejidos específicos. Según el portal especializado, estos avances prometen el diseño de tratamientos más precisos para enfermedades cuyo origen y perpetuidad dependan, en parte, de la manipulación bacteriana del sistema inmunitario humano.