Cáncer: Cuando los virus y las bacterias cooperan
VPH y Chlamydia: una alianza maliciosa que impulsa la transformación celular
Las infecciones por varios agentes patógenos aumentan simultáneamente el riesgo de padecer cáncer de cuello de útero: estos son los resultados de un estudio realizado en modelos de tejido artificial en 3D en la Universidad de Wuerzburgo.
Imagen de organoides escamosos estratificados ectocervicales derivados de pacientes (verde) infectados con Chlamydia trachomatis (rojo).
AG Chumduri, Universität Würzburg
Las pacientes que desarrollan cáncer de cuello de útero suelen estar infectadas no sólo por el virus del papiloma humano (VPH), sino también por el patógeno bacteriano Chlamydia trachomatis. Se sospecha, por tanto, que ambos patógenos trabajan juntos en una especie de equipo para "reprogramar" las células que infectan de forma que se degeneren y se multipliquen sin control.
La Dra. Cindrilla Chumduri, jefa del grupo de investigación del Departamento de Microbiología de la Universidad Julius Maximilians de Würzburg (JMU), y su equipo, han demostrado ahora por primera vez que esto no es sólo una sospecha, sino un efecto concretamente verificable.
Han desarrollado réplicas de órganos reales -los llamados organoides 3D- en los que investigan las interacciones entre los patógenos y los tejidos a los que afectan y los procesos de la enfermedad. Ha publicado los resultados de su investigación en la revista Nature Communications.
Las infecciones múltiples alteran las células
"Nuestro estudio utiliza modelos de organoides para mostrar el peligro de las infecciones múltiples. Éstas crean un microambiente celular único que contribuye potencialmente a la reprogramación de los tejidos y, por tanto, al desarrollo del cáncer", dice Chumduri, resumiendo el resultado central de sus investigaciones. Para ello, la bióloga de enfermedades infecciosas utilizó células de donantes sanos para crear un modelo de organoide casi fisiológico del cuello uterino.
En concreto, su investigación se centra en dos tipos de tejido: En primer lugar, el llamado ectocérvix, la parte de la mucosa cervical que se extiende hacia la vagina. Y en segundo lugar, el endocérvix - la parte de la mucosa que recubre el cuello uterino más adentro, conectando con el útero. Su tarea esencial es impedir que los agentes patógenos entren en el útero y, por tanto, ayudar a mantener estéril el tracto reproductor femenino superior.
¿Por qué le interesan a Chumduri estos dos tipos de tejido? "Las zonas en las que se funden el ecto y el endocérvix forman una zona de transición y son especialmente propensas a las infecciones y las neoplasias", afirma. La mayoría de los cánceres de cuello de útero se originan allí, añade.
VPH y clamidia: una alianza maliciosa que impulsa la transformación celular
También hay razones válidas para centrarse en los patógenos VPH y C. trachomatis: "Están entre las infecciones patógenas de transmisión sexual más extendidas", añade la Dra. Stefanie Koster, una de las primeras autoras del estudio. Hace tiempo que se ha demostrado que el VPH puede causar cáncer. Por eso las chicas en Alemania -y ahora también los chicos- pueden vacunarse contra él desde 2007.
De hecho, el ADN del virus se encuentra en más del 90% de los cánceres de cuello de útero. Sin embargo, no son los únicos culpables, como demuestra el hecho de que, aunque más del 80 por ciento de las mujeres se infectan con el VPH a lo largo de su vida, ni siquiera el dos por ciento desarrolla un cáncer. Por lo tanto, se cree que la coinfección con C. trachomatis es un cofactor importante en la formación de tejidos malignos. Sin embargo, "la dinámica de esta coinfección y los mecanismos subyacentes se desconocen en gran medida", añade el Dr. Rajendra Kumar Gurumurthy, otro primer autor del estudio.
El problema es que "a diferencia de los virus tumorales, cuyo ADN puede encontrarse en los tumores, las bacterias asociadas al cáncer rara vez dejan elementos detectables en las células cancerosas", explica Chumduri. No obstante, para relacionar las bacterias con el desarrollo del cáncer, dice, es necesario identificar los procesos celulares y mutacionales que contribuyen a que las células sufran cambios patológicos. Chumduri y su equipo han descodificado ahora sistemáticamente estos procesos en los organoides que han desarrollado.
Los organoides cervicales en 3D abren nuevas oportunidades de investigación
El resultado: "Nuestros análisis muestran que el VPH y la Chlamydia provocan una reprogramación celular única en el huésped", explica la científica. Los dos patógenos regulan de forma diferente varios genes, lo que se asocia a respuestas inmunitarias específicas. Entre otras cosas, los patógenos influyen en un subconjunto significativo de todos los genes regulados responsables de la reparación de daños en el ADN.
En general, los resultados demuestran que "la co-persistencia del VPH y la Chlamydia en una célula madre podría afectar negativamente a la estabilidad celular y genómica y promover la progresión neoplásica", según concluye el estudio.
Al mismo tiempo, el estudio proporciona la primera prueba de que los organoides 3D del cuello uterino desarrollados por el grupo del Dr. Chumduri son adecuados para estudiar diversos aspectos de la biología del cuello uterino, incluido el ensayo de fármacos en condiciones casi fisiológicas. La posibilidad de cultivar estos organoides y de manipularlos genéticamente abre así nuevas vías para estudiar el desarrollo, la progresión y el resultado de las infecciones crónicas en un auténtico entorno preclínico.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Stefanie Koster, Rajendra Kumar Gurumurthy, Naveen Kumar, Pon Ganish Prakash, Jayabhuvaneshwari Dhanraj, Sofia Bayer, Hilmar Berger, Shilpa Mary Kurian, Marina Drabkina, Hans-Joachim Mollenkopf, Christian Goosmann, Volker Brinkmann, Zachary Nagel , Mandy Mangler, Thomas F. Meyer, Cindrilla Chumduri; "Modelling Chlamydia and HPV co-infection in patient-derived ectocervix organoids reveals distinct cellular reprogramming"; Nature Communications; 2022
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