Streptococcus grupo A utiliza la estrategia de Ulises frente a Polifemo

Unirse a los glóbulos rojos para que no te vean los blancos

David J. González e investigadores de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) han encontrado que el estreptococo del grupo A (GAS) produce una proteína previamente no caracterizada, llamada proteína S. Esta proteína le permite a la bacteria unirse a la membrana de los glóbulos rojos y de esa manera evitar ser reconocidos por los macrófagos.

En resumen, cuando GAS tiene la proteína S se esconde entre los azúcares de los glóbulos rojos porque la proteína S le permite anclarse de manera específica a los glóbulos rojos. Los glóbulos blancos no se meten a rebuscar entre los azúcares de los glóbulos rojos porque saben que son amigos, pertenecen al mismo cuerpo humano. Si en el laboratorio eliminamos el gen que da lugar a la proteína S, entonces el mutante no se puede unir a los glóbulos rojos y es eliminado por los blancos.

Los griegos ya intuyeron esta estrategia en la manera que en la Iliada, Ulises, escapa de Polifemo, diciéndole a sus hombres que salgan de la cueva debajo de las ovejas del monstruo que tenía, de necesidad, que salir diariamente.

Para saber más

Ama de casa pierde un ojo por infección de bacteria tras correr una carrera sobre barro

El 29 de junio se celebró el Día Internacional del Barro. Una fecha para recordar los beneficios de jugar en el barro. Esto tiene que ver con que actualmente la ciencia está dando pruebas de que vivir en un contacto estrecho con la tierra nos previene de alergias y de enfermedades autoinmunes. El sistema inmune está dejando de considerarse como un sistema de defensa a un sistema que está en interacción con el medio. Cuando vivimos en un medio artificialmente limpio el sistema inmune no tiene como aprender lo que es propio de lo que es ajeno y por eso acaba siendo hipereactivo contra nuestras propias moléculas. 

La otra cara de este Día Internacional del Barro es lo que le ocurrió a Brittany Williams, la cual participó en una carrera sobre barro y se debió de arañar un ojo. Esa herida se colonizó con una bacteria. Fuente Brittany Williams/Go Fund Me

Al día siguiente de la carrera el ojo de Brittany amaneció ciego y blanco debido a una infección por una bacteria comecarne.

Las bacterias llamadas comecarne por los medios de comunicación sensacionalistas son en realidad bacterias comunes que muy raramente causan este tipo de reacciones. Son reacciones del sistema inmune muy agresivas y exageradas que acaban matando nuestro propio tejido. Es lo que en jerga médica se conoce como fascitis necrotizante. Las bacterias más comunes causantes de esta rara reacción inmunitaria son Streptococcus grupo A, Klebsiella, Clostridium, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii y Aeromonas hydrophila, entre otras, aunque las bacterias Streptococcus grupo A suelen ser las más comunes.

Brittany Williams, una ama de casa de Texas (EEUU) participó en una carrera sobre barro, con tal mala suerte que le debió entrar una piedrecilla en un ojo y esta herida se colonizó con una bacteria. Al día siguiente el ojo estaba blanco y ciego. Pero los problemas de Brittany Williams no acabaron con el hecho de perder un ojo. Después de dos semanas en el hospital Brittany, que no tenía seguro médico, algo habitual en los EEUU, acabó con una deuda de 100.000$ y la negativa de los médicos a seguir tratándolo porque no tenía dinero con que pagar.

Fagos macarras que incluso pueden controlar el nivel de peligrosidad de las bacterias

No todos los fagos destruyen a las bacterias que invaden, al menos no inmediatamente. Algunos infectan bacterias y permanecen dormidos en su interior. Los fagos algunas veces insertan sus propios genes en el cromosoma del hospedador. A veces esos fagos llevan en medio de sus genes, genes de otra bacteria. Es lo que en la jerga científica se llama “transducción” que es cuando los genes de una bacteria aparecen en otra y resulta que ha sido un fago el responsable de esa traslocación de genes. A veces esos genes que viajan de una bacteria a otra son peligrosos.

En la década de 1950, por ejemplo, se describió como la bacteria Corynebacterium diphtheriae causa la difteria, una enfermedad de las vías respiratorias altas, sólo cuando está infectada por un bacteriófago. El fago, de hecho, contiene un gen para la toxina que causa la difteria. Una historia similar se descubrió en la década de 1990 con el cólera. Esta enfermedad mortal se le achaca a Vibrio cholera, sin embargo son los genes de fagos en su interior los responsables de la toxina letal.

James M. Musser del "National Institute of Allergy and Infectious Diseases" en Hamilton, Montana y sus colegas se dieron cuenta al secuenciar los genomas de los Streptococcus grupo A (GAS) que gran parte del genoma eran genes de fagos y que estos eran los responsables de la virulencia de este grupo que causa desde carraspera hasta la fiebre reumática que afecta al corazón o el síndrome del choque tóxico. Musser también ha descrito como cuando ciertas células del sistema inmune devoran bacterias GAS, éstas activan varios genes provenientes de fagos para bloquearlas y evitar su destrucción.

Otras veces los fagos van más allá de repartir genes de toxinas entre las bacterias. Matthew K. Waldor de la Tufts University School of Medicine en Boston a comprobado que a veces incluso pueden controlar la liberación de esas toxinas. Por ejemplo, la famosa Escherichia coli. E. coli es una bacteria comensal inocua de nuestro intestino. Algunas cepas de E. coli producen una toxina, conocidad como Shiga que puede causar la muerte, es lo que se llama envenenamiento alimentario. El gen de esta toxina es parte del genoma de un fago que está integrado en algunos cromosomas de ciertas cepas de E. coli. El gen de la toxina sólo se vuelve activo cuando el fago comienza a reproducirse en el interior de la bacteria. ¿Por qué? Pues por que cuando el fago rompe la bacteria la toxina se libera causando el daño en las personas portadoras.

El grupo de Waldor ha descubierto que la ciprofloxacina (un antibiótico tipo fluoroquilona) activa genes de los fagos incrementando la producción de la toxina Shiga. Esto también ha sido observado por John F. Prescott de la "University of Guelph" en Ontario: las fluroquinolonas inducen la actividad del genoma del fago que normalmente está "dormido" en el genoma de Streptococcus canis, una bacteria de la flora normal de perros y otros animala. Si se usan estos antibióticos en animales el fago se activa y se han observado casos severos de shock tóxico y infecciones tipo comecarne en perros infectados con Streptococcus canis.

La bacteria comecarne en el Circo de Bacterias (en galego)

Margulis 3 Neodarwinistas 1 o como la bacteria comecarne se vuelve epidémica

Acaba de publicarse un estudio en PNAS en donde se han secuenciado 3615 cepas de Streptococcus grupo A. Si habéis leído bien 3615 genomas secuenciados. Parece ser que sólo 4 cambios han convertido a esta especie en una epidemia. Pero ¿Qué 4 cambios son esos? 3 adquisiciones genómicas de fagos y una mutación. ¿Adquisiciones genómicas? Pero... ¿Ese no era el título del libro controvertido de Lynn Margulis?

Esto es lo que me hace un neodarwinista de pro cuando me oye decir estas cosas.

Podéis leer más aquí sobre esta noticia. A mi no me sorprende nada. Primero la bacteria se vuelve más malota porque adquiere los genomas de dos virus de bacterias, los famosos bacteriófagos, luego aparece una mutación en un gen que codifica una toxina, y por último la adquisición de otro genoma de bacteriófago.
Pese a que ya he dicho que Lynn Margulis en este libro "Adquiring genomes" dice auténticas barbaridades, sobre todo porque no están debidamente demostradas, no podemos obviar que la adquisición de genomas en el mundo bacteriano funciona como mecanismo evolutivo. Ahora bien, Lynn Margulis en este libro asegura que prácticamente no existen las especies bacterianas, que son un continuum de cambios por mutación y adquisiciones horizontales. Bien, este estudio publicado en PNAS y trabajos de Alexander Tomasz en Streptococcus pneumoniae sugieren que la naturaleza clonal de las bacterias es más real que este continuum que sugiere de manera un precipitada Margulis.


Referencia:
Nasser, W. et al. (2014) Evolutionary pathway to increased virulence and epidemic group A Streptococcus disease derived from 3,615 genome sequences. PNAS.