Biología-Molecular

La microbiota intestinal despierta los poderes del cuerpo para combatir los virus.

Las bacterias que prosperan en los intestinos de los seres humanos y otros mamíferos producen una molécula que impulsa a las células inmunitarias cruciales a actuar contra los agentes invasores entre ellos los virus.

El cuerpo humano, al igual que el de otros mamíferos, está colonizado por billones de microbios, incluidas bacterias, virus y hongos, que se conocen colectivamente como microbiota intestinal.

«Las estimaciones actuales sugieren que hay aproximadamente tantas células bacterianas como células humanas en el cuerpo, la gran mayoría de las cuales residen en el tracto gastrointestinal inferior, que está colonizado por unas 10 14 bacterias». 

Y aunque los científicos saben relativamente poco sobre los mecanismos moleculares por los cuales los microbios comensales interactúan con el huésped, esta investigación sugiere que juegan un papel importante en la modulación de sistemas fisiológicos clave en el cuerpo de los mamíferos.

En una serie de experimentos llevados a cabo en células y en ratones infectados por virus, los investigadores encontraron que Bacteroides fragilis , que está presente en la mayoría de los tractos gastrointestinales humanos, inicia efectivamente una cascada de señalización que induce a las células inmunitarias del colon a liberar interferón ß (IFN-ß), una sustancia química inmunitaria importante que confiere protección antiviral tanto al inducir la autodestrucción de las células infectadas por el virus como al estimular a otras clases de células inmunitarias para que ataquen el virus.

En concreto, los experimentos demostraron que una molécula que reside en la superficie de la bacteria desencadena la liberación de interferón beta al activar la vía de señalización denominada TLR4-TRIF.

Esta molécula bacteriana estimula una vía de señalización inmunitaria iniciada por uno de los nueve receptores tipo toll (TLR) que forman parte del sistema inmunológico innato.

La vía se activa cuando las proteínas en la superficie de las células inmunes reconocen ciertos patrones moleculares reveladores en la superficie de varios organismos infecciosos y organizan las defensas inmunitarias contra estos invasores a través de una de las nueve vías de los receptores tipo peaje.

Los resultados demostraron el papel de los microbios intestinales en la inducción de la señalización protectora de IFN-ß y en el aumento de la resistencia natural a la infección viral. Curiosamente, no hubo diferencias entre los ratones que carecían de receptores para IFN-ß independientemente de si su microbiota intestinal estaba agotada. 

Las observaciones confirmaron que fue a través de la señalización de IFN-ß que la microbiota comensal ejerció sus efectos protectores.

Finalmente, para investigar si la molécula de superficie de B. fragilis que desencadena la señalización de interferón en las células también podría modular la forma en que los animales responden a la infección viral, los investigadores dieron a los animales con microbiotas agotadas una forma purificada de la molécula en el agua que beben.

Cuando, unos días después, los animales se expusieron al VSV, los que habían sido tratados previamente con la molécula tenían infecciones mucho más leves y una supervivencia idéntica a la de los ratones con microbiota intestinal intacta y defensas inmunitarias intactas.

Los hallazgos demostraron que la suplementación con esta molécula microbiana comensal es suficiente para restaurar los efectos protectores de toda la microbiota en animales con microbiota intestinal agotada.

Mayor información: Kailyn L. Stefan, Myoungjoo V. Kim, Akiko Iwasaki, et al. «Commensal Microbiota Modulation of Natural Resistance to Virus Infection». Cell, Published: November 25, 2020.

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