ISPPD2010: Cómo impactan las interacciones competitivas sobre la colonización neumocócica y la virulencia
Con ocasión del 7º International Symposium on Pneumococci and Pneumococcal Diseases, realizado durante marzo de este año en Tel-Aviv, Isarael, el Dr. Jeffrey N. Weiser, Profesor de Microbiología y Pediatría de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pennsylvania en Filadelfia, Pennsylvania, Estados Unidos, brindó una interesante disertación acerca del impacto de las interacciones competitivas en la colonización neumocócica y la virulencia. “Los principales patógenos oportunistas de la vía aérea superior, S.pneumoniae y H. influenzae, inducen una respuesta inflamatoria de la mucosa durante la colonización. Dadas las diferentes capacidades de resistencia a estas respuestas inflamatorias la co–colonización puede resultar en interacciones competitivas entre los distintos microorganismos”, concluyó.
Aún no está claro si los determinantes de virulencia o la expresión de esas conductas de daño —que muchas infecciones oportunistas ejercen sobre el huésped— están asociados con ventajas selectivas obvias para su supervivencia o transmisión.
Muchos patógenos, incluyendo S. pneumoniae, inician su interacción con el huésped en la superficie de la mucosa respiratoria; pero para persistir allí necesitan su capacidad para competir con otros miembros de la microflora que ocupan el mismo nicho.
En esta presentación se explora sobre si las interacciones competitivas entre los microorganismos pueden ser un factor que promueva la adquisición de características
virulentas.
Para eso se analizan 3 puntos: i) si la adquisición de la portación nasofaríngea está asociada con el desarrollo de un limitado proceso inflamatorio agudo; ii) si la composición de la flora afecta a este proceso inflamatorio; iii) si la adaptación a los efectos inflamatorios inducidos por la composición de la flora puede conducir a la selección de los neumococos más virulentos.
S. pneumoniae es un microorganismo que puede presentarse de dos maneras muy diferentes: por un lado, es capaz de producir enfermedades muy severas, como meningitis o neumonía, causantes de más de un millón de muertes anuales; pero por otro lado aparece muy frecuentemente como comensal nasofaríngeo, presente en el 50%-100% de los niños pequeños y en el 10%-30% de los adultos, que son secuencial o simultáneamente portadores de diversos serotipos de neumococo, además de cientos de otras especies de microorganismos.
Mientras que la primera de estas dos expresiones no es transmisible, una de las principales características de la portación nasofaríngea es, precisamente, su eficiente capacidad de transmisión.
Algunos estudios experimentales han concluido en que se produce una cierta reacción infl amatoria durante el proceso de colonización nasofaríngea en humanos.
En un ensayo dirigido por el Dr. Cate en el Baylor Medical College (McCool, J Exp Med 2002; 195: 359-65) se realizó la inoculación de 103-4 UFC del serotipo 23F de S. pneumoniae en la cavidad nasal de 14 adultos sanos. Antes y después, cada dos semanas, se tomaron muestras de suero e hisopados nasal y faríngeo para cultivo hasta que no se mostró colonización durante, al menos, 4 semanas.
En 6 de los 14 sujetos se mostró colonización con un rango de 27 a 122 días, y en todos se reportó una asociación temporal con faringitis o rinorrea. Igualmente, los datos preliminares de una experiencia conducida por los Dres.Winokur y Apicella, de la Universidad de Iowa, Estados Unidos, sugieren una respuesta inflamatoria (faringitis, rinorrea) con la adquisición de portación por HINT.
En un modelo animal de co-colonización (Lysenko, Plus Pathogens 2005; 1: 1-12) se inoculó a ratones murinos con 107 UFC de S. pneumoniae y H. influenzae, y posteriormente se realizaron estudios seriados de hisopado nasal e histopatología a fin de observar la secuencia de los eventos inflamatorios producidos.
De esa manera se pudo objetivar que a las 72 horas de realizada la inoculación de S. pneumoniae hubo aflujo de neutrófilos en el tracto respiratorio superior, rodeando a la bacteria, lo cual podía traducirse en una leve rinitis supurativa. Lo mismo se observó tras la inoculación de H. influenzae.
¿Qué sucede con este proceso inflamatorio cuando la colonización se produce por múltiples microorganismos de manera simultánea?
La co-colonización simultánea por S. pneumoniae y H. influenzae indujo una respuesta inflamatoria superior a la observada después de la colonización por cada uno de estos microorganismos por separado (Ratner, Proc Natl Acad Sci USA 2005; 102: 3429-34). Esta respuesta inflamatoria, consistente con un mayor reclutamiento neutrófilo, se vio reflejada en una inducción sinérgica de citokinas proinflamatorias a nivel local.
Durante la colonización murina, H. influenzae y S. pneumoniae compiten por el reclutamiento neutrófilo y lo estimulan para que se desencadene una respuesta inflamatoria opsonizada por el complemento.
Sin embargo, la colonización por H. influenzae no está afectada por esta respuesta inflamatoria aguda; mientras que en la colonización por S. pneumoniae la presencia de determinados polisacáridos capsulares antifagocíticos (lo cual es también un determinante mayor de virulencia) redundará en resistencia a la muerte por opsonofagocitosis.
Aunque entre los diferentes serotipos de S. pneumoniae existen muchos tipos capsulares que permiten una eficiente colonización, los aislamientos más virulentos expresan en su superficie cápsulas que confieren resistencia al clearance opsonofagocítico.
El análisis de las interacciones interespecies durante la colonización del modelo murino muestra que durante la competencia con H. influenzae estas cepas más virulentas de S. pneumoniae, que son capaces de resistir a la opsofagocitosis, pueden prevalecer incluso si la producción de una cápsula es más costosa, en términos de daño potencial al huésped.
