viernes, 19 de agosto de 2011

E.coli con licencia para matar Pseudomonas aeuruginosa

Primero que todo pedir disculpas por no poner el nombre de las especies en cursiva, pero no sé por qué no puedo hacerlo con los títulos. Dicho esto vamos al tema…Seguro que después del bombardeo informativo de E.coli por los brotes letales de Alemania tenéis a E.coli como enemigo número uno. Sin embargo este microorganismo siempre ha sido nuestro peón en los laboratorios y en el caso que vamos a ver hoy se ha convertido en un eficiente soldado para acabar con un patógeno oportunista gracias a la ingeniería genética. ¿Queréis conocer un poco más?

Tal y como se muestra en un articulo publicado recientemente en la revista Molecular Systems Biology han conseguido diseñar un sistema capaz de detectar la presencia de P. aeruginosa y acabar con ella, usando como chasis la archiconocida E.coli, eso sí, en una variante que es totalmente inofensiva.

Para los que no la conozcáis, P. aeruginosa  una bacteria que coloniza el tracto digestivo y respiratorio, en principio todos la tenemos, y se aísla fácilmente de la boca, esputos, etc. Como veis es inofensiva, sin embargo es oportunista y puede aprovechar una situación de inmunodeficiencia para colonizar de forma masiva los tractos intestinales y respiratorios produciendo graves problemas. Este hecho es bastante común en pacientes con inmunodeficiencia o gente que está bajo un tratamiento quimioterápico.

El problema es que está tan presente en nuestras vidas que ha sido expuesto a multitud de antibióticos que han sido usados para tratar otras infecciones y cuando es necesario combatirlo es difícil encontrar un tratamiento que sea capaz de eliminarlo.

Uno de los compuestos capaces de matar a P. aeruginosa, al menos las cepas relacionadas con las infecciones clínicas, es una bacteriocina llamada piocina. Existen tres tipos, catalogadas como R, F y S; las dos primeras son producidas por el 90% de las cepas de P. aeruginosa mientras que la S tan sólo por el 70%, y es esta la que es capaz de acabar con las cepas que presentan problemas en el entorno clínico. Tal vez estéis un poco confusos al leer que la sustancia que mata a la bacteria es producida por ella misma, pero las productoras tienen un mecanismo de protección y no se ven afectadas aportándoles una gran ventaja frente al resto de individuos de distintas cepas que carecen de este mecanismo cuando las condiciones son adversas y la presión selectiva es elevada.

La construcción alojada en E.coli contiene el gen para la producción de la bacteriocina S, capaz de acabar con P. aeruginosa , pero lo más curioso es el mecanismo de regulación  aprovechando lo que los microbiólogos llaman quorum sensing de la bacteria P. aeruginosa.

Quorum sensing o autoinducción consiste en una serie de señales que se dan entre los distintos individuos de una misma especie, estas señales regulan la expresión genética según la densidad celular. ¿Porqué no usar este mecanismo para que E.coli detecte la presencia de P. aeruginosa ?

Esta misma pregunta se la plantearon ellos y le han dado respuesta añadiendo, a la construcción, el gen que codifica para el receptor de esas pequeñas moléculas que actúan como señales cuando la densidad de P. aeruginosa es elevada. Además han añadido un gen que es capaz de lisar la membrana de E.coli, la lisina E7.

Con esta construcción el sistema funciona de la siguiente manera: cuando hay P. aeruginosa en el medio en una densidad elevada empiezan a producir las moleculas señal del llamado quorum sensing. Estas moléculas señal son identificadas por E.coli y se activa la expresión de la piocina S y del gen de la lisina E7. Al final la membrana se permeabiliza por acción de la lisina y se libera al medio la piocina S que acaba con las células de P. aeruginosa.

Como podéis ver un sistema muy inteligente de acabar con el enemigo. Además tened en cuenta que al usar E.coli no sería un problema aplicarlo en el tracto intestinal ya que E.coli forma parte de nuestra microbiota, sería uno más pero con licencia para matar…¿no os parece interesante?

Os dejo la referencia al artículo:

Saeidi, Wong, Lo, Nguyen, Ling, Leong, Poh & Chang. 2011. Engineering microbes to sense and eradicate Pseudomonas aeruginosa, a human pathogen. Molecular Systems Biology

http://dx.doi.org/10.1038/msb.2011.55

14 comentarios :

Anónimo dijo...

Muy interesante David como siempre !

Yo tengo una duda flotando desde hace bastante ya, por ejemplo estos productos (yogures, batidos etc...) que supuestamente llevan bacterias beneficiosas para el intestino, los llamados "bio", ¿son realmente lo que pone en su envase ?

Me explico: el estómago es uno de los medios más ácidos del universo, con un pH próximo a 1. Casi ninguna bacteria puede vivir en él, excepto Helicobacter pylori o alguna otra que viven cerca de las paredes, donde el pH aumenta (menos ácido).

Dado que la comida siempre pasa un tiempo en el estómago, más o menos según cuánto hayas comido o el tipo de alimento, las bacterias se exponen igualmente al ácido, de hecho es una de las barreras inmunes innatas del cuerpo humano.

Ahora, las intoxicaciones alimentarias existen, y esto es porque hay bacterias que forman quistes resistentes a la acidez, y que de hecho, SOLO SE ACTIVAN SI CONTACTAN CON ESA ACIDEZ. Yo me imagino que Shigella, Salmonella y todas estas cumplen esa condición o nunca podrían pasar el estómago, pero quizás me equivoco.

Entonces, las bacterias buenas realmente no están preparadas para eso, las que han desarrollado esa defensa son las que tienen mala intención. Si esto es cierto, aunque ciertos lácteos llevaran bacterias de la flora, no podrían reforzar el sistema inmune.

¿Podrías llevar tu E.coli tropa de defensa al intestino de un humano? Y ¿cómo te aseguras de que se llega a densidad suficiente, en una infección, y se active su mecanismo antes de que Pseudomonas haga su trabajo con las células epiteliales del intestino ?

Saludos ! V

Andres dijo...

Estupendo el articulo.¿no se puede enviar a meneame?para que lo vea bastante mas gente.

David Talens Perales dijo...

Sin problema Andrés, puedes enviarlo, copia el link y ya...no he conseguido aún insertar un botón específico. Un saludo y gracias :)

David Talens Perales dijo...

Hola V! Gracias por tu comentario y disculpa por tardar en contestar. Bueno, lo de los productos llamados "Bio" que llevan especies de lactobacilos...deben garantizar que antes de la fecha de caducidad haya un número mínimo de células, y segundo pues que lleguen a aquel sitio en donde dicen que hacen su efecto. Es cierto que el ph es ácido, pero también es cierto que los patógenos alcanzan el intestino...así que si estos lo hacen las bacterias beneficiosas también lo pueden hacer...¿no crees?

Anónimo dijo...

No lo sé David, por eso preguntaba si todos los patógenos resisten a la acidez con medios específicos, por ejemplo formando quistes que se activan con la acidez, o hay algunos que necesitan estar en gran número y solo eso les basta (que digo yo, un trozo de carne plagado de bacterias patógenas activas debe de dar alguna señal de ello..).

Otra cosa por la cual creo que los productos "bio" mienten es que, por ejemplo, piensa que la E.coli de nuestro intestino no sobrevive fuera de él. Todos mueren. Pero sí hay unas cepas patógenas de E.coli, de las que se habla mucho ahora, que resisten en el espacio exterior, dentro de alimentos etc.. Digo yo que tendrán alguna adaptación al medio exterior de lo que carecerán los Lactobacillus.

Por otro lado me estoy acordando ahora que son Lactobacilos los que hacen que la vagina sea un medio ácido, pero no tanto como el estómago. Entonces no sé, ahí me haces dudar ya. Me gustaría saber si todos los patógenos alimentarios formas quistes u otros mecanismos espacíficos de resistencia, y si los Lactobacilus pueden resistir una acidez de pH 1.

Bueno saludos ! V

Anónimo dijo...

No lo sé David, por eso preguntaba si todos los patógenos resisten a la acidez con medios específicos, por ejemplo formando quistes que se activan con la acidez, o hay algunos que necesitan estar en gran número y solo eso les basta (que digo yo, un trozo de carne plagado de bacterias patógenas activas debe de dar alguna señal de ello..).

Otra cosa por la cual creo que los productos "bio" mienten es que, por ejemplo, piensa que la E.coli de nuestro intestino no sobrevive fuera de él. Todos mueren. Pero sí hay unas cepas patógenas de E.coli, de las que se habla mucho ahora, que resisten en el espacio exterior, dentro de alimentos etc.. Digo yo que tendrán alguna adaptación al medio exterior de lo que carecerán los Lactobacillus.

Por otro lado me estoy acordando ahora que son Lactobacilos los que hacen que la vagina sea un medio ácido, pero no tanto como el estómago. Entonces no sé, ahí me haces dudar ya. Me gustaría saber si todos los patógenos alimentarios formas quistes u otros mecanismos espacíficos de resistencia, y si los Lactobacilus pueden resistir una acidez de pH 1.

Bueno saludos ! V

lucreciadiazsanmartin@gmail.com dijo...

Hola mi nombre es Lucrecia. Mi hija de 3 años tiene pseudomona Aureginosa.Cada vez son mas frecuentes las internaciones y menos los antibioyicos para curarla. Los medicos de argentina no pueden hacer mas nada. A que pais debo llevarla? Quiero que viva. Y ella quiere vivir.flavor

David Talens dijo...

Te contesto por privado Lucrecia. Un saludo

meri padilla dijo...

hola andres. mi esposo tiene pseudomonas aeuruginosa, en la pierna derecha despues de una cirugia le arrogo la bacteria le han colocado meroprnen y imipenen y nada todavia le sale en los examenes si me puedes ayudar no quiero que pierda la pierna mil gracias mi correo d.amara29@hotmail.es
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Anónimo dijo...

Hola andres me han detectato pseudomonas aeuruginosa en un examen de secreción faringea, he tomado varios medicamentos pero nada, soy de perú por favor te suplico tu apoyo estoy preocupado.

kenyrg@gmail.com

Javier Arce dijo...

Hola buen día, interesante el articulo, lo entiendo a nivel laboratorio, sin embargo, solo me surge una duda, cómo puedo introducir E coli a la guerra contra la infección de Pseudomona en piel, de manera práctica en un caso real de infección de piel en un familiar?
Javier Arce cemtrad.tzapotlatena@gmail.com

David Talens dijo...

Aquí ni idea Javier Arce, en este caso supongo que la construcción se hace en E.coli por ser una cepa de laboratorio...pero desconozco su aplicación en la piel. Siento no ser de gran ayuda. Un saludo

Al Moreno dijo...

Hola David, acabo de leerte me parece muy interesante lo que planteas. Comentarte que mi madre está luchando contra la speudomona en el 12 de octubre. Esta muy grave, el equipo de microbiología -me consta que son buenos- están trabajando con varios antibióticos pero de momento no dan con la fórmula para erradicarla. Mi madre está al filo de la muerte (no es una mujer mayor), entró por una operación de estómago y llevamos casi un mes en el quirófano. Ahora, sólo ha quedado la bacteria como principal enemigo. ¿Que podríamos a portar más? Sé que están utilizando colistina y varios antibióticos más (uno nuevo como el Fet lozano, creo), y ahora actrional. ¿El E. Coli podría ser la solución?
Mi email es caballo47@hotmail.com, además de albertsmoreno@gmail.com

Angela Duarte dijo...

Hola cómo estás te cuento
Mi hija de 4 años tiene pseudomona ase dos años se a vuelto resistente a los antibióticos los médicos disen que no hay nada que hacer que puedo hacer o donde puedo llevarla lo único que quiero es que mi hija viva y cada vez se ASE más difícil
Te agradecería mucho si pudieras ayudarme soy de chile