Biotecnología

Nanoanticuerpos para combatir a E. coli enterohemorrágica

Por septiembre 25, 2019 No hay comentarios
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Esta semana hablaremos de Escherichia coli, la bacteria más abundante de nuestro intestino, en el que juega además un papel clave por facilitar la absorción de algunos nutrientes como las vitaminas D y K. Aunque por lo general esta bacteria mantiene una relación de comensalismo, e incluso mutualismo con el ser humano, en algunos casos puede adquirir un papel patogénico causando las comunes diarreas y otros síndromes mucho más graves.

¿La novedad? El diseño de nanoanticuerpos para impedir que las cepas patogénicas de E. coli enterohemorrágica dañen nuestro intestino.

En primer lugar, y como ya comentamos en otro post relacionado (http://www.mariairanzobiotec.com/erronea-crisis-del-pepino/), una cepa es el conjunto de virus, bacterias u hongos que tienen la misma información genética, es decir, proceden de una misma célula originaria. De este modo, si una bacteria E. coli adquiere un cambio en sus genes, que le proporciona la capacidad de ser dañina para el organismo humano, y esta se propaga y multiplica, generará una cepa patógena.

Las cepas patogénicas de E. coli se clasifican, en primer lugar, en función de si afectan al intestino o si afectan a otras zonas del organismo (E. coli patógena extraintestinal). Además, dentro de las cepas patogénicas del intestino se puede hacer otra subdivisión en función de su grado de malignidad. Es así como se distinguen 7 patotipos o virotipos (poblaciones de la misma especie que se diferencian en su capacidad patogénica): E. coli enteropatogénica (EPEC), E. coli enterotoxigénica (ETEC), E. coli enteroinvasiva (EIEC), E. coli enteroagregativa (EAEC), E. coli enterohemorragica (EHEC), E. coli de adherencia difusa (ADEC) y E. coli enterohemorrágica (EHEC).

https://www.lavozdigital.es/cadiz/

En este caso hablaremos de E. coli enterohemorrágica, también conocida como productora de toxina Shiga o productora de virotoxinas. Este patotipo patógeno causa colitis hemorrágica (gastroenteritis y diarrea con sangre) y síndrome urémico hemolítico (anemia hemolítica no inmune, trombocitopenia e insuficiencia renal aguda) que acaba dañando los riñones y el sistema nervioso central. E. coli enterohemorrágica reside de forma habitual en el intestino de las vacas y llega a nosotros a través de piezas de ternera o leche contaminada, o incluso por contaminación cruzada a través de verduras y vegetales infectados.

Una vez el alimento contaminado llega a nuestro intestino la bacteria interacciona con las células del epitelio intestinal (enterocitos). Para que esta adhesión sea aún más fuerte, las bacterias insertan en las células intestinales proteínas como el receptor TIR (receptor translocado de intimina). Este receptor se inserta en la membrana del enterocito exponiéndose hacia la luz del intestino, permitiendo que las bacterias interaccionen con él a través de una proteína que expresan en su superficie, la intimina. La unión de la bacteria con el receptor (a través del TIR y la intimina) provoca una serie de cambios en las células que induce la citotoxicidad y la disrupción de la barrera epitelial. Esto se traduce en la pérdida del control de la cantidad de agua en las heces, y por tanto, en la diarrea.

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http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/capitulo_12.htm

Pero por si este mecanismo de virulencia no fuera suficiente, este tipo de bacterias induce, además, la producción de la toxina Shiga. Esta toxina bloquea los ribosomas, los orgánulos de la célula que sintetizan las proteínas, las encargadas de realizar la gran mayoría de funciones vitales para la célula. Cuando la bacteria llega a nuestro intestino la toxina puede actuar directamente sobre las células epiteliales del colon, pero también puede pasar a la sangre. Una vez en la sangre, llega a los riñones y al sistema nervioso central, introduciéndose en las células epiteliales que recubren los pequeños vasos sanguíneos de estos órganos. El resultado es la destrucción de las células que recubren los vasos sanguíneos, la consecuente hemorragia y los síntomas del síndrome urémico hemolítico. En el caso de los enterocitos, la toxina actúa del mismo modo, causando las hemorragias que provocan que la diarrea sea, además, hemorrágica.

Pero centrémonos en la interacción bacteria-enterocito a través del receptor TIR y la intimina, ¿Qué han hecho los investigadores?

Diseñar unos minúsculos anticuerpos, de ahí lo de nanoanticuerpo, que se unen con mucha afinidad a los receptores TIR, de forma que compiten por la bacteria por unirse al él. Debido a la alta afinidad que poseen estos anticuerpos bloquean el receptor, e impiden que las bacterias causen la lesión en el intestino.  A día de hoy no existe un tratamiento específico contra el síndrome urémico hemolítico, y la única alternativa es la ingesta de líquidos para contrarrestar la diarrea. A su vez, la toma de antibióticos se desaconseja, puesto que potencia aún más la síntesis de la toxina Shiga agravando el síndrome. En este panorama, el uso de anticuerpos se presenta como una buena alternativa terapéutica contra el síndrome urémico hemolítico que causa E. coli enterohemorrágica.

¿Por el momento? Esperar a que las investigaciones avancen, y poner todos nuestros esfuerzos en prevenir el contagio de este patotipo de E. coli: Cocinar bien los alimentos,  evitar tomar leche o derivados que no hayan sido pasteurizados, y lavar bien los vegetales, pueden reducir las posibilidades de infección.

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REFERENCIAS BIBILOGRÁFICAS:

https://www.scielosp.org/article/spm/2007.v49n5/376-386/

http://www.medicinabuenosaires.com/demo/revistas/vol66-06/Supl-3/v66-s3-11-15.pdf

https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1008031

http://www.facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/bacteriologia/escherichia-coli.html

 

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