Crédito: CC0 Public Domain
La identificación de los eventos dinámicos que ocurren durante las infecciones del tracto urinario (ITU) ha revelado una nueva estrategia potencial para combatir esta afección, considerada el tipo más común de infección. Investigadores del Baylor College of Medicine y la Washington University School of Medicine han descubierto que la secuencia de eventos que tienen lugar durante la UTI mantiene un delicado equilibrio entre las respuestas dirigidas a eliminar la bacteria y aquellas que minimizan el daño tisular que puede ocurrir en el proceso.
La vía NRF2 se destacó como un contribuyente clave para este equilibrio, al regular tanto el daño potencial a los tejidos como la eliminación de bacterias. El tratamiento de un modelo animal de UTI con el fármaco antiinflamatorio dimetilfumarato (DMF) aprobado por la FDA, un conocido activador de NRF2, redujo el daño tisular y la carga bacteriana, lo que abre la posibilidad de que el DMF pueda usarse para controlar esta afección en el futuro. El estudio aparece en la revista Cell Reports.
«Las infecciones del tracto urinario no solo son comunes, sino que suelen ser recurrentes y tienden a dar lugar a bacterias resistentes a los antibióticos, una preocupación médica grave», dijo el autor correspondiente, el Dr. Indira Mysorekar, EL Wagner Endowed Professor of Medicine- enfermedades infecciosas en Baylor, anteriormente en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington.
«Más del 85 % de las infecciones urinarias son causadas por E. coli uropatógena (UPEC), bacteria que pueden adherirse a la superficie de las células epiteliales que recubren el interior de la vejiga, llamadas células uroteliales», dijo el primer autor, el Dr. Chetanchandra S. Joshi, asociado postdoctoral en el laboratorio de Mysorekar. «La UPEC adjunta puede ingresar a las células uroteliales, donde se reproducen. En el estudio actual, observamos cómo las células uroteliales combaten la invasión y proliferación de UPEC mientras preservan su integridad, lo cual es esencial para la función adecuada de la vejiga».
Un equilibrio dinámico de respuestas
Trabajando con células uroteliales cultivadas en el laboratorio, Mysorekar, Joshi y sus colegas descubrieron que una secuencia precisa de eventos siguió a la invasión de células uroteliales por UPEC. Primero, en las primeras horas después de la infección, las células uroteliales se defendieron produciendo especies reactivas de oxígeno (ROS), compuestos altamente activos que matan las bacterias. Sin embargo, si se mantienen, las ROS también pueden dañar las células uroteliales, lo que sería perjudicial para la vejiga.
«Descubrimos que la acumulación de ROS activaba una respuesta anti-ROS en las células uroteliales, llamada vía NRF2, que minimizó el daño que el exceso de ROS podría causar a las células uroteliales», dijo Joshi.
La proteína NRF2 se encuentra en el citoplasma de las células unida a otra proteína llamada KEAP1. «Cuando ROS alcanza un cierto nivel, NRF2 se separa de KEAP1 y entra en el núcleo de la célula, donde activa una serie de genes. Algunos de estos genes producen proteínas que bloquean ROS y otras que limitan la inflamación», dijo Joshi.
«Curiosamente, uno de los genes que NRF2 activa es Rab27b, que promueve la eliminación de UPEC de las células uroteliales», dijo Joshi. «Juntos, estos eventos coordinados median en la eliminación de UPEC mientras preservan la integridad de las células atacadas por la bacteria».
Una posible nueva forma de combatir UPEC
Comprender el proceso que sigue una infección por UPEC reveló una nueva estrategia potencial para combatir la afección. «Aprendimos que el NRF2 activo estaba involucrado tanto en la neutralización de ROS, lo que ayudó a proteger las células uroteliales, como en la eliminación de UPEC», dijo Joshi. «Estos hallazgos sugirieron que un fármaco que activa NRF2, como DMF, podría ayudar a eliminar las infecciones por UPEC».
DMF está aprobado por la FDA para tratar afecciones inflamatorias como la esclerosis múltiple al amortiguar la respuesta inflamatoria.
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«Trabajando con un modelo animal de UTI, demostramos que el tratamiento con DMF activó NRF2, amortiguó la respuesta inmune, limitó el nivel de daño que las bacterias causaron a las células uroteliales y promovió la activación de RAB27B, que eliminó las bacterias de la vejiga», dijo Mysorekar. «Nuestros hallazgos respaldan una mayor exploración de este enfoque como un posible tratamiento para la ITU».
Las mujeres tienden a tener ITU recurrente, lo que puede provocar inflamación crónica, daño extenso de la mucosa de la vejiga e infección crónica. El tratamiento continuo con antibióticos también afecta negativamente al microbioma, las ‘bacterias buenas’ del cuerpo, y promueve el desarrollo de bacterias resistentes a los antibióticos.
«La parte más emocionante de este trabajo fue identificar una bacteria no antibiótica. basada en la terapia que contuvo la infección y redujo la inflamación», dijo Mysorekar, quien también es profesor de virología molecular y microbiología en Baylor. «Aunque se necesita mucho trabajo antes de que llegue a la clínica, el tratamiento con DMF tiene el potencial de ayudar a millones de mujeres afectadas por esta afección».
Otros colaboradores de este trabajo incluyen a Amy Mora y Paul A. Felder, anteriormente en la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington.
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El equipo internacional identifica una nueva vía reguladora en el cáncer de vejiga Más información: Indira U. Mysorekar, NRF2 promueve la respuesta de las células uroteliales a la infección bacteriana al regular las especies reactivas de oxígeno y la expresión RAB27B , Informes de celda (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109856. www.cell.com/cell-reports/full … 2211-1247(21)01323-1 Información de la revista: Cell Reports
Proporcionado por Baylor College of Medicine Cita: La investigación revela una nueva estrategia potencial para combatir las infecciones del tracto urinario (2021, 19 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-reveals-potential-strategy-combat-urinary.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.