Los investigadores se dirigen a las células de ratón, en punto de usar antibióticos, para tratar la pulmonía
Investigadores de los Institutos Nacionales de Salud han descubierto una terapia que se dirige a las células huésped en lugar de a las células bacterianas en el tratamiento de la neumonía bacteriana en roedores. El método involucra glóbulos blancos del sistema inmunológico llamados macrófagos que comen las bacterias y un grupo de compuestos producidos naturalmente en ratones y humanos llamados ácidos epoxiicosatrienoicos o EET. La investigación fue publicada en Revista de investigación clínica.
Según la Organización Mundial de la Salud, la neumonía causada por Steotococos neumonia, o neumonía neumocócica, es la principal causa de muerte por neumonía en todo el mundo cada año. Si bien los médicos suelen recetar antibióticos para tratar esta grave infección pulmonar, el tratamiento no siempre es exitoso y, en algunos casos, las bacterias se vuelven resistentes.
Matthew Edin, Ph.D., científico del Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental (NIEHS), parte de los NIH, quería encontrar una manera de estimular el sistema inmunológico del cuerpo para resolver la infección.
Para mantener los tejidos sanos, los EET funcionan para limitar la inflamación, pero durante las infecciones causadas por S. pneumoniae y otros microorganismos, la inflamación aumenta después de que las células pulmonares inducen ciertas sustancias que hacen que los macrófagos devoren las bacterias. Edin y sus colegas encontraron que una forma de inducir a los macrófagos a comer más bacterias es reducir la capacidad del EET para hacer lo que normalmente hacen: limitar la inflamación.
Edin dirigió el equipo que descubrió que la infección inducía una proteína llamada epóxido hidrolasa soluble (sEH) que degrada las EET. Por el contrario, cuando se bloquea sEH, los niveles de EET se disparan, lo que dificulta la capacidad de los macrófagos para detectar y comer bacterias. Como resultado, las bacterias continúan reproduciéndose en el pulmón, lo que provoca infecciones pulmonares graves y la muerte.
En el otro extremo del espectro, el bloqueo de los EET utilizando una molécula sintética llamada EEZE mejoró la capacidad alimentaria de los macrófagos, lo que llevó a una reducción del número de bacterias en los pulmones de los ratones. Los científicos vieron el mismo resultado cuando colocaron bacterias y macrófagos recolectados de muestras de pulmón y sangre de voluntarios humanos en tubos de ensayo en la Unidad de Investigación Clínica del NIEHS.
«EEZE es seguro y eficaz en ratones, pero los científicos podrían desarrollar compuestos similares para administrar a los humanos», dijo Edin, coautor principal del artículo. «Estas nuevas moléculas podrían usarse en un inhalador o píldora para promover la muerte de bacterias y hacer que los antibióticos sean más efectivos».
El director científico del NIEHS, Darryl Zeldin, MD, autor correspondiente de la investigación, pasó varios años estudiando los EET y su impacto en el cuerpo humano. Él y su equipo de investigación determinaron que los EET proporcionan efectos cardiovasculares beneficiosos, como reducir la presión arterial y la inflamación, y mejorar la supervivencia celular después de un accidente cerebrovascular o ataque cardíaco. Sin embargo, enfatizó que la participación de los EET en el proceso de inflamación puede ser positiva o negativa según el contexto.
«Los EET pueden suprimir la respuesta inflamatoria, lo cual es bueno, pero si la bloquean demasiado, harán que los macrófagos no puedan comer la bacteria, lo cual es malo», dijo Zeldin.
Edin agregó que los investigadores han probado los inhibidores de la sEH, compuestos que evitan que la sEH degrade los EET, en ensayos clínicos para ver si pueden ayudar con el dolor, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y la hipertensión. Advirtió que los científicos que realizan estos estudios consideran la influencia de los inhibidores de sEH en el aclaramiento bacteriano.
«Deben tener cuidado y dejar de usarlos si el individuo desarrolla neumonía», dijo Edin. «Nuestro estudio mostró que el bloqueo de sEH significa que los EET pueden bloquear los macrófagos, empeorando una infección pulmonar».
El coautor Stavros Garantziotis, MD, director médico de la Unidad de Investigación Clínica del NIEHS, fue fundamental en la recolección de macrófagos humanos para la investigación.
«Dado que nuestro estudio utilizó células inmunitarias pulmonares de voluntarios sanos, estamos seguros de que nuestros hallazgos son relevantes para la salud humana», dijo Garantziotis.