Los antibióticos pueden dejar al pulmón vulnerable a los virus de la gripe, lo que provoca infecciones y síntomas significativamente peores, ha descubierto un estudio realizado en ratones y dirigido por el Instituto Francis Crick.
La investigación, publicada en Cell Reports, establece que las señales de las bacterias intestinales ayudan a mantener una primera línea de defensa en el revestimiento del pulmón.
Esta revelación se aprecia en este dato: cuando los ratones con bacterias intestinales saludables se infectaron con la gripe, alrededor del 80% de ellos sobrevivieron. Sin embargo, solo un tercio sobrevivió si recibieron antibióticos antes de infectarse.
"Descubrimos que los antibióticos pueden acabar con la resistencia temprana a la gripe, agregando evidencia adicional de que no deben tomarse ni recetarse a la ligera", explica Andreas Wack, director de la investigación, en un comunicado.
"El uso inadecuado no solo promueve la resistencia a los antibióticos y mata a las bacterias intestinales útiles, sino que también puede dejarnos más vulnerables a los virus. Esto podría ser relevante no solo para los humanos, sino también para el ganado, ya que muchas granjas de todo el mundo usan antibióticos de manera profiláctica. Se necesitan más investigaciones con urgencia para comprobar si esto los hace más susceptibles a las infecciones virales", añade Wack.
Regulación de la respuesta inmune
El estudio descubrió que la señalización de interferón tipo I, que se sabe que regula las respuestas inmunes, fue clave para la defensa temprana.
Los interferones son proteínas producidas como respuesta a la presencia de diversos patógenos, tales como virus, bacterias, parásitos y células tumorales.
Entre los genes activados por el interferón citado se encuentra el gen de ratón Mx1, que es el equivalente del gen MxA humano. Este gen antiviral produce proteínas que pueden interferir con la replicación del virus de la influenza, también conocido como de la gripe.
Aunque a menudo se estudia con células inmunitarias, los investigadores descubrieron que las señales de interferón impulsadas por la microbiota o flora intestinal, también mantienen activos los genes antivirales en el revestimiento del pulmón, lo que evita que el virus se afiance.
"Nos sorprendió descubrir que las células que recubren el pulmón, en lugar de las células inmunes, fueron las responsables de la resistencia temprana a la gripe inducida por la microbiota", dice Andreas.
"Estudios anteriores se han centrado en las células inmunitarias, pero descubrimos que las células del revestimiento son más importantes para las etapas iniciales cruciales de la infección. Son el único lugar donde el virus puede multiplicarse, por lo que son el campo de batalla clave en la lucha contra la gripe. Las bacterias intestinales envían una señal que mantiene preparadas las células que recubren el pulmón, lo que evita que el virus se multiplique tan rápidamente”, añade.
La investigación, publicada en Cell Reports, establece que las señales de las bacterias intestinales ayudan a mantener una primera línea de defensa en el revestimiento del pulmón.
Esta revelación se aprecia en este dato: cuando los ratones con bacterias intestinales saludables se infectaron con la gripe, alrededor del 80% de ellos sobrevivieron. Sin embargo, solo un tercio sobrevivió si recibieron antibióticos antes de infectarse.
"Descubrimos que los antibióticos pueden acabar con la resistencia temprana a la gripe, agregando evidencia adicional de que no deben tomarse ni recetarse a la ligera", explica Andreas Wack, director de la investigación, en un comunicado.
"El uso inadecuado no solo promueve la resistencia a los antibióticos y mata a las bacterias intestinales útiles, sino que también puede dejarnos más vulnerables a los virus. Esto podría ser relevante no solo para los humanos, sino también para el ganado, ya que muchas granjas de todo el mundo usan antibióticos de manera profiláctica. Se necesitan más investigaciones con urgencia para comprobar si esto los hace más susceptibles a las infecciones virales", añade Wack.
Regulación de la respuesta inmune
El estudio descubrió que la señalización de interferón tipo I, que se sabe que regula las respuestas inmunes, fue clave para la defensa temprana.
Los interferones son proteínas producidas como respuesta a la presencia de diversos patógenos, tales como virus, bacterias, parásitos y células tumorales.
Entre los genes activados por el interferón citado se encuentra el gen de ratón Mx1, que es el equivalente del gen MxA humano. Este gen antiviral produce proteínas que pueden interferir con la replicación del virus de la influenza, también conocido como de la gripe.
Aunque a menudo se estudia con células inmunitarias, los investigadores descubrieron que las señales de interferón impulsadas por la microbiota o flora intestinal, también mantienen activos los genes antivirales en el revestimiento del pulmón, lo que evita que el virus se afiance.
"Nos sorprendió descubrir que las células que recubren el pulmón, en lugar de las células inmunes, fueron las responsables de la resistencia temprana a la gripe inducida por la microbiota", dice Andreas.
"Estudios anteriores se han centrado en las células inmunitarias, pero descubrimos que las células del revestimiento son más importantes para las etapas iniciales cruciales de la infección. Son el único lugar donde el virus puede multiplicarse, por lo que son el campo de batalla clave en la lucha contra la gripe. Las bacterias intestinales envían una señal que mantiene preparadas las células que recubren el pulmón, lo que evita que el virus se multiplique tan rápidamente”, añade.
Demostración empírica
Para probar si el efecto protector estaba relacionado con bacterias intestinales en lugar de procesos locales en el pulmón, los investigadores trataron a ratones con antibióticos y luego repoblaron sus bacterias intestinales a través del trasplante fecal.
Esto restauró la señalización de interferón y la resistencia a la gripe asociada, lo que sugiere que las bacterias intestinales desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de las defensas.
"Tomados en conjunto, nuestros hallazgos muestran que las bacterias intestinales ayudan a mantener las células no inmunes en otras partes del cuerpo preparadas para el ataque", dice Andreas.
Los organismos están naturalmente protegidos contra la gripe porque los genes antivirales ya están activados cuando llega el virus. Entonces, cuando el virus infecta un organismo preparado, casi desaparece antes de que comience la batalla.
Sin embargo, en ausencia de bacterias intestinales, los genes antivirales no intervienen hasta que la respuesta inmune se activa.
A menudo, esta respuesta llega demasiado tarde, ya que el virus ya se ha multiplicado muchas veces, por lo que una respuesta inmune masiva y perjudicial es entonces inevitable, señalan los investigadores.
Para probar si el efecto protector estaba relacionado con bacterias intestinales en lugar de procesos locales en el pulmón, los investigadores trataron a ratones con antibióticos y luego repoblaron sus bacterias intestinales a través del trasplante fecal.
Esto restauró la señalización de interferón y la resistencia a la gripe asociada, lo que sugiere que las bacterias intestinales desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de las defensas.
"Tomados en conjunto, nuestros hallazgos muestran que las bacterias intestinales ayudan a mantener las células no inmunes en otras partes del cuerpo preparadas para el ataque", dice Andreas.
Los organismos están naturalmente protegidos contra la gripe porque los genes antivirales ya están activados cuando llega el virus. Entonces, cuando el virus infecta un organismo preparado, casi desaparece antes de que comience la batalla.
Sin embargo, en ausencia de bacterias intestinales, los genes antivirales no intervienen hasta que la respuesta inmune se activa.
A menudo, esta respuesta llega demasiado tarde, ya que el virus ya se ha multiplicado muchas veces, por lo que una respuesta inmune masiva y perjudicial es entonces inevitable, señalan los investigadores.
Referencia
Microbiota-Driven Tonic Interferon Signals in Lung Stromal Cells Protect from Influenza Virus Infection. Konrad C. Bradley et al. Cell Reports, Volume 28, Issue 1, p245-256.e4, July 02, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.05.105
Microbiota-Driven Tonic Interferon Signals in Lung Stromal Cells Protect from Influenza Virus Infection. Konrad C. Bradley et al. Cell Reports, Volume 28, Issue 1, p245-256.e4, July 02, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.05.105