Caracterización de aislados invasivos de neumococo y mecanismos moleculares de patogenicidad

Asunción Fenoll y José Yuste

     Laboratorio de Referencia de Neumococos. Servicio de Bacteriología. Centro Nacional de Microbiología. Madrid.

        afenoll@isciii.es                                                              jyuste@isciii.es      

Foto de grupo. De izquierda a derecha: Marisol Escolano, José Yuste, Asunción Fenoll, Bruno Corsini, María Dolores Vicioso, Leire Aguinagalde, Isabel Hernández

El Laboratorio de Referencia de Neumococos (LRN) se dedica desde el año 1979 a la vigilancia microbiológica de Streptococcus pneumoniae (serotipos y resistencia antibiótica) de los aislados clínicos de neumococo que se reciben en el laboratorio, procedentes de hospitales de las distintas comunidades autónomas. En este sentido, nuestro laboratorio fue pionero identificando el primer aislado de neumococo resistente a penicilina en España en el año 1982. Desde entonces, se han identificado y caracterizado cerca de 80.000 aislados clínicos invasivos de neumococo que están disponibles en nuestra amplia colección de cepas. Con el fin de buscar nuevas estrategias terapéuticas que pudieran combatir el grave problema de la resistencia antibiótica, se inició una línea de investigación basada en la acción combinada de diferentes antimicrobianos y anticuerpos específicos, demostrando la existencia de un sinergismo entre determinados antibióticos y el sistema inmune mediado por la presencia de anticuerpos frente a neumococo. A partir del año 2010, con la incorporación del Dr José Yuste, se ampliaron las líneas de trabajo del laboratorio con especial interés en la identificación y caracterización de diferentes factores de virulencia de neumococo, analizando diversos mecanismos de evasión de la respuesta inmune del hospedador. El LRN está formado por dos facultativos que son la Dra. Asunción Fenoll que es la responsable del laboratorio de referencia y se encarga de la parte diagnóstica y epidemiológica y por el Dr. José Yuste que es el responsable de la unidad de investigación. El resto de integrantes del laboratorio son tres titulados superiores que están realizando su tesis doctoral (Leire Aguinagalde, Bruno Corsini y Marisol Escolano) y dos técnicos de laboratorio (María Dolores Vicioso e Isabel Hernández). A continuación se exponen las principales líneas de investigación del laboratorio.

Bases moleculares de la virulencia del Neumococo

Streptococcus pneumoniae es el principal agente etiológico de las neumonías adquiridas en la comunidad y uno de los principales responsables de sepsis y meningitis bacteriana no epidémica afectando principalmente a la población pediátrica y a los adultos mayores de 65 años. Aunque la cápsula polisacarídica de neumococo es el principal factor de virulencia, existen numerosas proteínas, muchas de ellas de función desconocida, que también participan en el establecimiento de la enfermedad invasiva. Uno de los principales objetivos del laboratorio, consiste en estudiar diferentes mecanismos moleculares implicados en diversas fases del proceso infeccioso como son la colonización del tracto respiratorio superior, la neumonía y la sepsis. Para ello, se utilizan mutantes de diferentes cepas con el fin de evaluar su capacidad para colonizar e invadir el hospedador utilizando líneas celulares epiteliales humanas. Otro aspecto que estudia el grupo,consiste en evaluar la capacidad de evasión de la respuesta inmune del hospedador, analizando la evasión de la inmunidad mediada por el sistema del complemento así como la fagocitosis por neutrófilos polimorfonucleares humanos y macrófagos utilizando diferentes líneas celulares. Para poder abordar estos estudios se utiliza la citometría de flujo y la microscopía confocal como principales técnicas metodológicas. Esta línea de investigación se realiza en colaboración con los Dres. Ernesto García y Pedro García del Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC, con el Dr. Javier Galiano del ISCIII y con el Dr. Jeremy S Brown de University College en Londres.

Búsqueda de antígenos proteicos como posibles candidatos a nuevas vacunas antineumocócicas

El desarrollo, comercialización y administración tanto de las vacunas polisacarídicas de neumococo como de las vacunas conjugadas proporcionan un beneficio significativo en la lucha frente a la enfermedad neumocócica invasiva. Sin embargo, estas vacunas proporcionan una cobertura limitada ya que tan sólo confieren protección frente a unos determinados serotipos. Por ello, la identificación y caracterización de diferentes proteínas de neumococo que estén presentes en todos los aislados clínicos, como posibles candidatas a una vacuna universal proteica, sería de gran relevancia y repercusión en salud pública para combatir la elevada morbilidad y mortalidad producida por este importante patógeno humano. En nuestro grupo, estamos estudiando el papel protector de un grupo de proteínas que pertenecen a la familia de las proteínas de unión a colina y dentro de éstas, a las hidrolasas de pared celular de neumococo en colaboración con el grupo del CIB-CSIC mencionado anteriormente.

Importancia de la exposición al humo de tabaco en la persistencia pulmonar producida por aislados clínicos de neumococo procedente de pacientes con EPOC

Como ya se ha comentado anteriormente, S. pneumoniae es la principal causa de neumonías adquiridas en la comunidad tanto en adultos como en niños. Recientemente se ha descrito que un grupo reducido de aislados de neumococo pertenecientes a serotipos muy concretos, están frecuentemente asociados a episodios de exacerbaciones agudas en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), siendo el tabaco un factor de riesgo para esta enfermedad. El principal objetivo de esta línea se basa en caracterizar posibles factores de virulencia de la bacteria implicados en este fenotipo persistente que origina neumonías recurrentes en estos pacientes. Desde la perspectiva del hospedador, otro de los objetivos de esta línea de trabajo, consiste en caracterizar el papel que tiene la exposición de diferentes células del hospedador al humo de tabaco y cómo afecta al fenotipo de persistencia de los distintos aislados clínicos. Esta línea se desarrolla en colaboración con las Dras. Josefina Liñares y Carmen Ardanuy del Hospital de Bellvitge.

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