sábado, 7 de noviembre de 2015

Influencia de Escherichia coli intestinal en el sistema inmune.
  ¿Realmente protege?

Lcda. Andrea Ramos
                                                                                              Residente de segundo año.

Escherichia coli es una de las especies bacterianas más estudiadas no solamente por sus capacidades patogénicas, sino también como sustrato y modelo de investigaciones metabólicas, genéticas, poblacionales y de diversa índole 1. Forma parte de la familia Enterobacteriaceae, integrada por bacilos Gram negativos no esporulados, móviles con flagelos perítricos o inmóviles, aerobios-anaerobios facultativos, oxidasa negativos, fermentadores de glucosa, reductores de nitratos a nitritos, los cuales presentan un rápido crecimiento  y amplia distribución en el suelo, agua, vegetales y como su nombre lo indica en el tubo digestivo de humanos y animales2.

La mayoría de las cepas deEscherichia coli se caracterizan por fermentar la lactosa, no utilizar el citrato como única fuente de carbono y  producir indol a partir de triptófano, formar parte del sistema gastrointestinal del ser humano colonizándolo a las pocas horas de vida del niño, y desde entonces estableciendo con el huésped una relación de mutuo beneficio 3. En particular, el tracto intestinal contiene billones de bacterias, que como Escherichia coli contribuyen a la función de los intestinos formando un complejo y dinámico ecosistema, el cual sufre cambios con la edad, esta interacción entre el epitelio y la flora comensal crea un fuerte estímulo para el desarrollo y  mantenimiento de los sistemas inmunitarios de las mucosas humorales y celulares 3,4.

El sistema inmune de las mucosas puede dividirse morfológica y funcionalmente en dos partes principales: 1) En tejidos linfoides organizados que conforman los folículos de la mucosa (MALT, del inglés Mucosa AssociatedLymphoidTissues), dentro de los cuales podemos encontrar tejidos linfoides asociados al intestino (GALT, del inglés GutAssociatedLymphoidTissues) y a los bronquios (BALT, del inglés BronchusAssociatedLymphoidTissues), y 2) el tejido linfoide difuso, que consiste de células con una amplia distribución localizadas en la lámina propia de la mucosa 5.

El tejido linfoide  relacionado con el intestino (GALT), se presenta como agregados linfoides organizados que  en el intestino delgado, conocidos como placas de Peyer, y la propiedad más importante de estas estructuras es que contienen una gran cantidad de células B, responsables de sintetizar y activar las células plasmáticas que producen anticuerpos como es el caso de la Inmunoglobulina A (IgA)5.

 La IgA producida es secretada en forma de dímeros que contienen subunidades de inmunoglobulina, cada una de ellas compuesta por dos cadenas polipeptídicas pesadas (H) y dos ligeras (L) y una cadena J que se une a las cuatro cadenas; estos dímeros de IgA tienen la capacidad de unirse sobre sus receptores específicos en la superficie basolateral de las células del epitelio que recubre la mucosa. El complejo que se forma dímero-receptor es endocitado y enviado a la superficie apical de las células; en este momento el dímero de IgA es separado de su receptor provocando la liberación de la IgA dentro de las secreciones propias de la mucosa, denominándose IgA secretora (sIgA).5,6

Una vez en las secreciones, la sIgA puede unirse a microorganismos patógenos, y puede ayudar a prevenir el ataque o la penetración de la superficie de la mucosa mediante diversos mecanismos, como la capacidad para aglutinar bacterias, interferir con la acción de sus flagelos haciéndolos menos móviles y bloquear las interacciones entre las uniones de microorganismos y sus receptores en la superficie apical de las células epiteliales de la mucosa5. Por lo tanto el reconocimiento precoz de las bacterias y la posterior modulación de las respuestas de células B es un proceso importante que promueve la homeostasis normal de las mucosas 4. La función inmune de la IgA como barrera de defensa ha sido obtenida como consecuencia de las correlaciones entre el contenido de los anticuerpos IgA específicos en las secreciones mucosales y la resistencia a la infección por una gran variedad de microbios.7

En el laboratorio se pueden determinar las concentraciones de sIgA a través de inmuensayos convencionales como ELISA, obteniendo valores que brindan orientación sobre el estado inmunitario de los niños.8

Otras técnicas, asociadas a biología molecular, permiten la identificación de  anticuerpos y son útiles para la determinación de sIgA en muestras de saliva. El DOT BLOT, permite observar la unión antígeno - anticuerpo, a través de la utilización de una concentración de antígenos extraídos de las principales enterobacterias productoras de diarrea o bacterias aisladas del intestino no asociadas a cuadros diarreicos. Los anticuerpos  presentes en lasmuestras de salivase unen a los antígenos específicos fijados en un papel de nitrocelulosa. Este método rápido y sensible pudiese predecir la presencia de sIgA y la afinidad y/o reconocimiento a determinado microorganismo 9.

La deficiencia de IgA se asocia con un defecto de maduración en las células B, lo que crea un sistema inmunitario débil,  describiéndose  tendencias a desarrollar trastornos gastrointestinales, así como también alergias, atopia, infecciones de la mucosa y el crecimiento excesivo de microbios 10.

La demostración de que la microflora intestinal es de gran importancia en el desarrollo del sistema inmunológico y en el mantenimiento de los procesos inmunológicos normales locales y sistémicos ha fomentado la investigación sobre microorganismos con posibles efectos inmunológicos beneficiosos. Tal es el caso de los probioticos, que no son más que  microorganismos vivos que, ingeridos en cantidad adecuada, ejercen efectos beneficiosos para la salud  11. Aunque clásicamente el concepto de probiótico se ha asociado con los lactobacilos y bifidobacterias, actualmente podemos incluir en el término a otras cepas bacterianas no patógenas, como algunas cepas de Escherichia coli u otros microorganismos no bacterianos, como Saccharomycesboulardii.
En diferentes estudios, tanto en animales como en humanos, distintas cepas de microorganismos probióticos han demostrado su capacidad para modular las respuestas inmunológicas cuando son administrados por vía oral. Ciertos probióticos son capaces de producir una estimulación de la inmunidad innata y de la inmunidad adquirida o específica, confiriendo al huésped un aumento de su resistencia a microorganismos patógenos 11.

En el hombre, la microbiota intestinal normal dentro de la cual se encuentraEscherichia coli y que en condiciones normales su presencia es constante durante la vida, estimula una respuesta de IgA secretora que ayuda a controlar el crecimiento bacteriano, mantiene la homeostasis en la mucosa intestinal y ayuda en la prevención de la inflamación intestinal en pacientes con condiciones atópicas12.

En conclusión, el conocimiento de cómo actúa la flora bacteriana intestinal sobre el sistema inmune y si este estímulo produce una modulación en  la severidad de la inflamación intestinal de pacientes con patologías atópicas, resulta un aporte beneficioso a la base de nuevas terapéuticas a implementar en estos pacientes, mejorando su calidad de vida, aunque no existen datos actuales sobre los niveles de sIgA  especifica frente a Escherichia coli intestinal y el efecto modulador en la mucosa intestinal crea una brecha para el desarrollo de nuevas investigaciones.

Bibliografía
1 Núñez, J. “Distribución de Escherichia coli en muestras de agua, sedimento y almeja (Rangiasp.,) provenientes del Sistema del Lago de Maracaibo”. Trabajo de Grado. Universidad del Zulia, Facultad Experimental de Ciencias, División de Estudios Para Graduados. Maracaibo, Venezuela, 2011, 73 p

2Winn W, Allen S, Janda W, Koneman E, Procop G, Schreckenberger P, Woods G. KonemanDiagnóstico microbiológico texto y atlas en color. 6º edición. Editorial panamericana; 2013

3Cebra J. Influences of microbiota on intestinal immune system development. Am J ClinNutr 1999;69 (suppl):1046S–51S.

4 Liu Y, Rhoads J. Communication between B-Cells and Microbiota for the Maintenance of Intestinal Homeostasis. Antibodies 2013, 2, 535-553; doi:10.3390/antib2040535

5 Ramos A, Guapillo M, López A. La inmunología de las mucosas. Cienc. y el hom. [Internet] 2008 [citado 12 Junio 2015] (XX1), (2): 19-24. Disponible en:http://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol21num2/articulos/inmunologia/index.html

6 Murphy K, Travers P, Walport M. Inmunología de Janeway. Séptima Edición. México. Mc Graw Hill; 2008.

7 Lu L, Walker A.Pathologic and physiologic interactions of bacteria with the gastrointestinal epithelium. Am J ClinNutr.2001 74: 1124-30.

8 Eslava, I. Niveles de Inmunoglobulina A secretora sIgA, frente a Escherichiacolienteropatógena en la población infantil venezolana de ambiente urbano y rural. Tesis de grado no publicada. Hospital Vargas de Caracas.2011

9 Diaz L. Importancia de los niveles de Inmunoglobulina A secretora (sIgA) en diarreas agudas de origen bacteriano en niños. Tesis de grado no publicada. Hospital Vargas de Caracas.2014

10 Suzuki  K, Fagarasan S. Diverse regulatory pathways for IgA synthesis in the gut. Nature Published online September 2009; 2 (6). DOI:10.1038/mi.2009.107 www.nature.com/mi

11 Borruel N. Interacciones bacterianas con el sistema inmunológico intestinal: inmunomodulación. GastroenterolHepatol 2003;26(Supl 1):13-22


12 Gómez M, Acero F. Composición y funciones de la flora bacteriana intestinal. Reper.med.cir. 2011; 20(2): 74-82

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