Combatiendo E. coli con E. coli
Escherichia coli. Crédito: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH
Según los hallazgos publicados esta semana en mBio, Nissle, una cepa de Escherichia coli, es inofensiva para el tejido intestinal y puede proteger el intestino de la E. coli enterohemorrágica, un patógeno que produce Shiga toxina.
E. coli tiene mala reputación porque algunas cepas patógenas pueden causar síntomas graves, incluso mortales. Pero durante más de un siglo, la cepa comensal Nissle se ha utilizado como probiótico y, más recientemente, para tratar trastornos intestinales, incluida la colitis ulcerosa.
Investigadores de la Universidad de Cincinnati querían saber si Nissle también podría proteger el tejido intestinal contra EHEC y otros patógenos. Estudiaron los efectos protectores del probiótico utilizando organoides intestinales humanos, o HIO, que son modelos experimentales de tejido real derivado de células madre.
Los investigadores primero inyectaron los HIO con Nissle y observaron que la bacteria era inofensiva: no dañaba la barrera epitelial, formada por la capa protectora externa del organoide. Luego, en experimentos separados, inyectaron HIO con E. coli enterohemorrágica o EHEC. Este patógeno produce la toxina Shiga, que enferma a millones y mata a miles de personas, principalmente niños, todos los años. El EHEC rompió rápidamente la barrera epitelial en los HIO.
Luego, los investigadores pretrataron los HIO con Nissle y, 12 horas más tarde, les inyectaron EHEC. Aquí es donde el Nissle demostró ser protector: aunque el EHEC proliferó en el tejido organoide, no destruyó la barrera epitelial. Durante el mismo tiempo, la población de Nissle disminuyó rápidamente en el tejido. Los investigadores observaron los mismos efectos cuando inyectaron HIO pretratados con E. coli uropatógena, la cepa responsable de la mayoría de las infecciones del tracto urinario.
«Básicamente, el Nissle fue asesinado por la bacteria patógena, pero hizo que el intestino pudiera resistir mejor el daño», dijo la genetista molecular Alison Weiss, Ph.D., quien trabajó en el estudio junto con Suman. Pradhan, Ph.D., investigador asociado en el laboratorio de Weiss.
Los resultados sugieren que Nissle puede conferir beneficios no al inhibir las cepas patógenas directamente, sino al aprovechar los mecanismos de defensa en la propia célula, y que el probiótico puede ayudar a prevenir infecciones graves por ECEH. Sin embargo, los resultados también sugieren que Nissle puede ser vulnerable a los fagos de la toxina Shiga, lo que limitaría la utilidad del probiótico como tratamiento. Weiss advirtió que se necesitan más estudios para comprender mejor las complejas interacciones de las especies bacterianas en un entorno del mundo real.
La investigación de Weiss se centra en las bacterias que producen la toxina Shiga, como EHEC. «Es realmente malo», dijo. «Toda mi carrera me ha interesado la prevención de patógenos pediátricos. Una vez que estos niños contraen ECEH, todo lo que puedes hacer es darles líquidos y apoyarlos. No hay nada más que podamos hacer».
Weiss está entusiasmado con el potencial de usar HIO como modelo para comprender mejor las condiciones intestinales. «Son un gran avance», dijo. «Muchos patógenos intestinales son específicos de especie, y los organoides son realmente buenos para observar eventos tempranos».
Los organoides ofrecen al menos otra gran ventaja sobre los ratones, agregó. «Los ratones son horribles. Orinan, muerden y arañan», dijo. «Los pequeños organoides no se quejan en absoluto».
Explore más
La producción viral no es esencial para las muertes causadas por patógenos transmitidos por los alimentos Información de la revista: mBio
Proporcionado por la Sociedad Estadounidense de Microbiología Cita: Fighting E. coli with E. coli (2020, 7 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-coli.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.