Salmonelas que se protegen con una biopelícula

También los microorganismos saben que la unión hace la fuerza y lo demuestran al aglutinarse en entramadas y complejas comunidades de bacterias de Salmonella typhi, causante de la fiebre tifoidea, que se han localizado en forma de películas biológicas o biopelículas en cálculos biliares en humanos.

Aunque los científicos saben desde hace años que estas bacterias de salmonela se acumulan en la vesícula biliar, no se sabía por qué, a pesar de que se establecen en el equivalente a una piscina de detergente altamente concentrado (la bilis), no mueren. "Logran sobrevivir formando una biopelícula", ha señalado el estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) por un grupo mexicano-estadounidense.

Los investigadores identificaron estas comunidades de bacterias en el 5% de los enfermos con cálculos biliares (colelitiasis) de un hospital de la Ciudad de México y lograron reproducirlos in vivo en ratones de laboratorio, induciendo la formación de estas microcolonias y confirmando el papel preponderante de las biopelículas bacterianas.

"Esta capacidad de la bacteria, una vez adherida a los cálculos, favorece su permanencia en la vesícula y puede ser básico para que perduren por mucho tiempo ahí y continúen excretando pocas bacterias hacia el intestino", ha explicado a EL PAÍS Celia Alpuche Aranda, directora del Instituto de Diagnóstico y Referencia Epidemiológica de México y coautora del estudio.

Congregarse en pequeños cónclaves o microcolonias organizadas es una antigua estrategia de crecimiento microbiano que durante muchos años pasó desapercibida para la comunidad científica. Fue a principios de los años noventa cuando se descubrió que una gran variedad de bacterias no viven aisladas ni están solas a la hora de adherirse a infinidad de superficies, sino que crean conglomerados de bacterias en películas biológicas, lo que les permite multiplicar su capacidad de adaptación y supervivencia.

El nuevo estudio encabezado por John Gunn, profesor de virología molecular y genética médica de la Universidad Estatal de Ohio, indica que la salmonela puede persistir en un estado asintomático en sus portadores facilitando la formación de comunidades de bacterias lo que los hace más resistentes a los tratamientos médicos y al sistema inmunológico. Los enfermos asintomáticos, sin embargo, pueden infectar a otras personas con fiebre tifoidea activa a través de bacterias secretadas en las heces.

Alpuche Aranda ha mencionado que hasta ahora no existía información de por qué ocurría esto, sólo que era más frecuente en presencia de vesículas con cálculos biliares. "Estos resultados son una aportación para entender porque ocurre este fenómeno". Las bacterias producen una sustancia blanda y pegajosa secretada por ellas, llamada matriz extracelular, que mantiene unidas las microcolonias, separadas por una red de canales a través de los cuales se distribuyen fluidos y nutrientes a la congregación microbiana.

La fiebre tifoidea es transmitida a través del contacto fecal-oral, principalmente en países pobres con problemas de higiene en la preparación de alimentos. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud y con el Centro de Control de Enfermedades de Estados Unidos, causa la muerte de alrededor de 500.000 personas al año y afecta a cerca de 22 millones en el mundo.

El hallazgo de las biopelículas podría representar una alternativa potencial para crear tratamientos en el futuro, que atacaría el polímero de azúcar utilizado por las bacterias para organizar sus colonias. Esto resultaría más barato si se compara con el procedimiento quirúrgico convencional, que consiste en extirpar la vesícula biliar afectada.

Según explica la investigadora mexicana, la cirugía como tratamiento de portadores asintomáticos es controvertido, pero los tratamientos con antibióticos fallan con frecuencia porque la bacteria esta cubierta por la biopelícula. "Requerimos seguir descifrando los mecanismos patogénicos que usan las bacterias para producir las infecciones y así diseñar mejores métodos de prevención y tratamiento", afirma.

Aunque su incidencia ha disminuido en los últimos años, esta enferemdad es muy frecuente en México con cerca de 30.000 casos cada año, por ello, para los investigadores, incluído Roberto Rosales Reyes (Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Autónoma de México), fue fácil detectar estas biopelículas en el 5% de los cálculos biliares de pacientes del Hospital General, a quienes se les extrajo la vesícula.

John Gunn desarrolló un modelo animal in vivo para estudiar la tifoidea asintomática. Para ello, con el objetivo de inducir la formación de cálculos biliares, alimentó un grupo de ratones con una dieta rica en grasa y colesterol durante ocho semanas, y se les inoculó un tipo de bacterias salmonela para crear una infección similar a la fiebre tifoidea humana.

En este experimento se observó la presencia de un alto número de bacterias en los cálculos en las vesículas biliares de los ratones; en cambio, no se detectó ninguna bacteria en aquellos que no se les inoculó la infección bacteriana, a pesar de tener cálculos biliares. Además, en los ratones infectados se detectaron bacterias y, tres semanas después, tenían recubierto cerca del 50% de la superficie de los cálculos.

Estos resultados demuestran que las bacterias, al igual que muchos humanos, tienen una marcada preferencia por el colesterol, pues aunque hay dos tipos comunes de cálculos, piedras de colesterol y piedras marrones o negras de bilirubinato de calcio, las salmonelas prefieren las primeras.