LABORATORIO DE URGENCIAS

 Cuando un Virus Infecta una Bacteria

                                                                                                                                      Rachel Whitaker
                                                      (Professor of microbiology-leader of the Infection Genomics at Carl Woese Institute for Genomic Biology at the University of Illinois)                                                                                                                                       American Society for Microbiology – October 2018

                                                                                                                                 Resumido por: Nicholas Breehl

Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista generalizado y una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en pacientes con fibrosis quística.
Las interacciones microbio-virus desempeñan un papel fundamental en la configuración de las poblaciones microbianas, ya que las infecciones virales pueden matar a las poblaciones microbianas o contribuir al flujo de genes entre los microbios.
Investigar cómo P. aeruginosa usa su sistema inmunológico CRISPR para evadir la infección viral ayuda a comprender cómo este organismo se propaga y evoluciona junto con sus virus en los humanos y el medio ambiente.
Los patrones de orientación e inmunidad de CRISPR indican que P. aeruginosa y sus virus evolucionan tanto en una población mundial amplia como en "islas" humanas aisladas.
La P. aeruginosa también puede estar infectada por virus, lo que puede afectar los resultados clínicos de los pacientes con fibrosis quística. Al igual que los humanos se infectan con bacterias, las bacterias se infectan con virus. La idea: usar P. aeruginosa como una especie de "sistema modelo" para comprender cómo las interacciones de las bacterias con los virus pueden afectar la salud humana.
Científicos creen que la P. aeruginosa probablemente proviene del medio ambiente. La mayoría de las infecciones graves de la bacteria ocurren en los hospitales.
Hay muchos esfuerzos para evitar que los niños contraigan esa infección, pero esa infección inicial casi siempre ocurre. La cepa específica con la que un paciente está infectado afecta su tratamiento. Algunas cepas son resistentes a los antibióticos, mientras que otras contienen genes que empeoran la infección. Una de las grandes incognitas es si entre esas cepas, las bacterias, están infectadas por virus.

El sistema inmunológico de las bacterias, llamado sistema CRISPR/Cas, evita que se infecten con virus. Analizando este sistema inmunitario dentro de P. aeruginosa en un grupo de pacientes con fibrosis quística en una clínica en Copenhague, Dinamarca,  encontraron que los perfiles inmunitarios bacterianos eran diversos. La población bacteriana presenta diversidad global, en una persona no es diversa, pero dentro de esta comunidad, lo es.
A partir de ahí, se buscó determinar qué virus tenían la posibilidad de infectar a esa población de bacterias. Compararon la población bacteriana con los virus conocidos de P. aeruginosa y encontraron que algunos virus eran altamente atacados por el sistema inmunológico de las bacterias, mientras que otros no. Eso es una especie de sorpresa, porque uno pensaría que tal vez habría un virus o algo que sería el foco de la inmunidad, pero en realidad hay un perfil inmunológico diverso para una diversidad de virus. Este conocimiento podría usarse para atacar con ciertos virus que podrían invadir poblaciones bacterianas en hospitales.

Hay ideas de medicina comunitaria. Podemos predecir cómo se propagará esta epidemia en esta población bacteriana? Por ahora, la investigación se encuentra en una etapa predictiva hasta que los científicos descubran de dónde provienen estos virus. Hasta que sepamos eso, sería difícil diseñar una estrategia para detener la transmisión. Hay algunas otras piezas del rompecabezas que necesitamos antes de que podamos diseñar estrategias para prevenir esta transmisión. Este es el primer paso. Los científicos no quieren proteger a la P. aeruginosa de posibles virus. Los virus ayudarian a los pacientes con fibrosis quística al eliminar bacterias mortales.

Los pacientes con fibrosis quística a menudo usan la terapia con fagos, virus para matar bacterias como P. aeruginosa, que tiene algunas cepas resistentes a los antibióticos. Conocer los perfiles inmunológicos de la población de bacterias puede ayudar a mejorar este tipo de terapia. El siguiente paso es tratar de averiguar de dónde provienen los virus, cómo se propagan y si podrían usarse en la terapia con fagos.
Esta investigación sienta bases para otros investigadores que estudian infecciones bacterianas, ya sea que busquen detener la resistencia a los antibióticos o prevenir epidemias.Utilizando los principios evolutivos básicos de la inmunidad para comprender las enfermedades infecciosas.
Realmente no queremos prevenir epidemias, queremos promover epidemias de los virus que matan a las bacterias. Este es un paso en ese sentido directo