Microbioma de la nariz: quitar hierro a los gérmenes multirresistentes
Que los estafilococos peligrosos sobrevivan en la nariz depende de qué otras bacterias estén presentes y de cómo obtengan el hierro.
Un equipo de investigación dirigido por Simon Heilbronner, catedrático de microbiología del Biocentro LMU, ha investigado cómo las distintas bacterias que pueden colonizar la cavidad nasal hacen frente a la deficiencia de hierro que allí se produce e interactúan entre sí. Los resultados del estudio, publicado recientemente en la revista ISME Journal, muestran que la composición del microbioma influye en la capacidad de los estafilococos multirresistentes para proliferar en la nariz. Esto abre posibilidades para la supresión selectiva de gérmenes potencialmente peligrosos mediante probióticos nasales que no requieran el uso de antibióticos.
Compartimos nuestro cuerpo con innumerables microorganismos. Habitan en nuestros intestinos, piel y orificios como la boca y la nariz. La composición de este microbioma tiene una gran influencia en nuestra salud. Mientras que algunos gérmenes pueden ser beneficiosos, otros nos causan daños. El Staphylococcus aureus es un ejemplo: "Los estafilococos resistentes a los antibióticos pueden esconderse inadvertidamente en el microbioma de las personas sanas", explica Simon Heilbronner. Este es el caso de un tercio de las personas. Mientras permanecen en la nariz, ni siquiera nos damos cuenta. Sin embargo, si entran en el torrente sanguíneo tras una intervención quirúrgica, por ejemplo, pueden provocar enfermedades graves. Estas infecciones son potencialmente mortales, y además se está desarrollando una resistencia a los antibióticos de reserva de urgencia. El problema de los gérmenes hospitalarios multirresistentes se está convirtiendo cada vez más en una crisis sanitaria mundial. Garantizar que ninguno de estos peligrosos patógenos se aloja en la nariz antes de una estancia hospitalaria puede salvar la vida de los pacientes.
Hábitat nasal
Aún no se sabe muy bien por qué Staphylococcus aureus se encuentra en algunas narices y no en otras. "Sabemos sorprendentemente poco sobre los factores que determinan que una persona pueda ser colonizada por S. aureus", afirma Heilbronner. La genética del huésped y las condiciones ambientales sólo tienen una influencia moderada al respecto. "En cambio, cada vez está más claro que la presencia de otras bacterias determinadas puede favorecer o dificultar el crecimiento del patógeno". Sin embargo, dado que el ecosistema microbiano de la nariz ha sido poco investigado en general, se sabe demasiado poco como para comprender suficientemente los mecanismos que lo sustentan.
Para el nuevo estudio, Heilbronner y sus colegas analizaron 94 cepas de once géneros bacterianos presentes en la nariz humana. La atención se centró en una característica muy especial de los microbios. "En la nariz se produce una deficiencia aguda de hierro", explica Heilbronner. Al limitar este nutriente esencial, el sistema inmunitario humano se protege de los huéspedes no deseados. Las bacterias que quieren sobrevivir en la nariz tienen que ingeniárselas: producen los llamados sideróforos, moléculas que fijan el hierro y que liberan en su entorno. "Se puede pensar en ellas como redes de pesca moleculares que las bacterias lanzan para recoger hierro", dice el biólogo de la infección. En cuanto los sideróforos se enriquecen con el codiciado oligoelemento, vuelven a ser absorbidos. Sin embargo, no siempre por la bacteria que los ha producido.
La batalla por el hierro
Según descubrieron los investigadores, existe una compleja red de alianzas comerciales e incursiones por el hierro en nuestras narices. Pudieron identificar varias formas de interacción entre las bacterias estudiadas. Algunos de los microorganismos comparten sus sideróforos y el hierro ligado a ellos como un bien común con S. aureus. Por tanto, cooperan con el patógeno, lo que beneficia a ambas especies. En cambio, otras bacterias se comportan de forma menos social. Hay especies que utilizan los sideróforos de S. aureus, pero retienen los suyos propios codificándolos molecularmente. Los autores denominan a esta estrategia "encerrar" el hierro. Y luego están los piratas entre los gérmenes nasales: no producen sus propios sideróforos en absoluto -porque esto requiere mucho tiempo y dinero-, sino que se limitan a robar fuentes de hierro ajenas. Muchos de estos "impostores" están especializados en los sideróforos del patógeno.
Heilbronner y su equipo pudieron demostrar que S. aureus ve inhibido su crecimiento si en el entorno hay bacterias que explotan sus sideróforos sin dar nada a cambio. "En este trabajo, hemos identificado varias cepas de diferentes especies y géneros que interactúan con S. aureus de diferentes maneras", comenta Heilbronner sobre los resultados. "Los resultados sugieren que las bacterias vecinas pueden crear un entorno hostil para los estafilococos robándoles hierro". Esto allana el camino para el desarrollo de probióticos nasales para la eliminación de estafilococos multirresistentes de la nariz. Así pues, los piratas sideróforos podrían convertirse en corsarios en nombre de la medicina y saquear específicamente el hierro de S. aureus para frenar su propagación.
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 Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Yanfeng Zhao, Alina Bitzer, Jeffrey John Power, Darya Belikova, Benjamin Orlando Torres Salazar, Lea Antje Adolf, David Gerlach, Bernhard Krismer, Simon Heilbronner; "Nasal commensals reduce Staphylococcus aureus proliferation by restricting siderophore availability"; The ISME Journal, Volume 18, 2024-7-11
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