miércoles, 18 de abril de 2018

H. influenzae y su vecino S. pneumoniae

H. influenzae fue la primera célula en ser secuenciado todo su genoma. Un genoma de 1.8 millones de pares de bases y sólo 1740 genes. Seis años después se publica el genoma de 2.0 millones de pares de bases de Streptococcus pneumoniae R6 que también vive, como H. influenzae en la parte superior del tracto respiratorio humano. Un año antes se secuenció Pseudomonas aeruginosa PA01, con 6.3 millones de pares de bases.

Cuantos más genes más ambiental es la bacteria. Las bacterias patógenas suelen sufrir una reducción del genoma. Es una evolución comprensible. Cuanto más patógeno menos cosas tienes que saber hacer. Sólo saber cómo extorsionar y vivir a cuenta del esfuerzo ajeno.
El profesor, padre de familia, trabajador a tiempo parcial en un lavado de carros se vuelve poco a poco en un criminal que gana harta plata sólo fabricando metaanfetamina y quitándose de en medio a los competidores

¿Cómo son las relaciones de vecindad entre H. influenzae y S. pneumoniae en la garganta?

Un estudio, publicado en 2005, puso en una placa de Petri a las dos bacterias para ver si competían. Lo que observaron es que S. pneumoniae siempre superaba a H. influenzae. La manera que tenía de dejar KO a H. influenzae era atacándolo con peróxido de hidrógeno.

Pero todos sabemos que las condiciones de una placa Petri no se parecen nada al hábitat natural de ambas bacterias, por ese motivo, los investigadores utilizaron ratones que, como mamíferos, son bastante parecidos a los humanos. A los pobres ratones les inocularon sus narices con ambas bacterias. Al cabo de dos semanas ¡Sorpresa! solo H. influenzae sobrevivía. Cuando se ponen por separado las dos sobreviven, faltaría más, les encanta el ambiente húmedo, caliente y rico en nutrientes de las gargantas de los mamíferos.

Al examinar el tejido fino respiratorio superior de los ratones expuestos a ambas especies de bacterias, se encontró un número extraordinariamente grande de células inmunes neutrófilas. En los ratones expuestos a solamente una de las bacterias, estas células no estaban presentes. Por lo tanto, parecía que los neutrófilos podían explicar porque H. influenzae desplazaba a S. pneumoniae de los ratones.

Cuando inoculaban con H. influenzae muertos al ratón, sus neutrófilos atacaban agresivamente a S. pneumoniae, mientras que cuando S. pneumoniae estaba sola en el ratón los neutrófilos no las atacaban. Sin embargo, los H. influenzae muertos no tenían ningún efecto en H. influenzae vivos.

Por ahora no hay todavía una buena explicación. Una podría ser que cuando S. pneumoniae ataca a H. influenzae, esto actúa como señal para que el sistema inmune ataque a S. pneumoniae.
La combinación de las dos especies acciona una respuesta del sistema inmune que no es disparada por cualquiera de las especies individualmente. El porqué H. influenzae no es afectado por la respuesta inmune se desconoce.

Referencia:
Lysenko E, Ratner A, Nelson A, Weiser J (2005). «The role of innate immune responses in the outcome of interspecies competition for colonization of mucosal surfaces». PLoS Pathog1 (1): e1. PMID 16201010.
Fleischmann R, Adams M, White O, Clayton R, Kirkness E, Kerlavage A, Bult C, Tomb J, Dougherty B, Merrick J (1995). «Whole-genome random sequencing and assembly of Haemophilus influenzae Rd». Science 269 (5223): 496-512. PMID 7542800.

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