Los investigadores descubren un nuevo enfoque para curar infecciones y heridas de la piel

Investigadores de la Universidad de Calgary han identificado un nuevo enfoque prometedor para el tratamiento de infecciones cutáneas bacterianas. En un estudio publicado recientemente en Naturaleza, la primera autora, la Dra. Rachel Kratofil, Ph.D., y los coautores principales, los Dres. Paul Kubes, Ph.D., Justin Deniset, Ph.D., y su equipo de investigación muestran nuevos conocimientos que podrían conducir a avances en el tratamiento de heridas e infecciones bacterianas.

«Aunque trasladar nuestra investigación del banco a la cama requerirá muchos más experimentos e involucrará un modelo más estrechamente relacionado con las enfermedades humanas, es emocionante que hayamos hecho un descubrimiento fundamental que podría mejorar las infecciones y la reparación de tejidos en humanos, especialmente los difíciles de curar». tratar los casos», dice Kratofil.

Tradicionalmente, los investigadores pensaban que tanto los neutrófilos como los monocitos (glóbulos blancos) se reclutaban para eliminar las bacterias de un sitio infectado de la piel. Cuando estas células trabajan juntas, actúan como la primera línea de defensa del sistema inmunitario en nuestro cuerpo.

Sin embargo, la nueva investigación revela que los monocitos solos son capaces de facilitar una cicatrización más rápida de las heridas. Los monocitos ayudan al proceso de curación al regular los niveles de leptina y el crecimiento de los vasos sanguíneos durante la reparación de heridas. También producen grelina, una hormona que ayuda a que las heridas sanen de manera más eficiente.

Sorprendente conexión entre las hormonas metabólicas y la reparación de tejidos

La grelina es producida por el estómago cuando tiene hambre, y la leptina, también una hormona, es producida por las células grasas después de comer y sentirse satisfecho. Durante mucho tiempo se ha entendido que este equilibrio entre la grelina y la leptina es fundamental para el metabolismo y la dieta, pero hasta ahora no se conocía su conexión con los mecanismos inmunitarios y la reparación de tejidos.

Usando microscopía intravital, que permite la observación de células vivas y es una especialización del Laboratorio Kubes, Kratofil pudo visualizar la respuesta inmune a la bacteria Staphylococcus aureus (S. aureus) en un modelo animal.

S. aureus es un germen que se encuentra comúnmente en la piel o en la nariz de un cuerpo sano. Puede ser un catalizador para una amplia variedad de enfermedades relacionadas con infecciones de la piel y los tejidos, como abscesos o forúnculos. En algunos casos, la bacteria puede provocar infecciones graves como neumonía y endocarditis, una inflamación potencialmente mortal del revestimiento interno de las cámaras y válvulas del corazón.

Después de una infección por S. aureus, el cuerpo recluta esas células inmunitarias útiles, neutrófilos y monocitos. Los neutrófilos eliminan las bacterias, mientras que los monocitos ayudan a reparar los tejidos. En ausencia de monocitos, aumenta la producción de leptina, lo que lleva al crecimiento de vasos sanguíneos en la infección. El resultado puede ser un retraso en la cicatrización y cicatrización. Por el contrario, los monocitos producen grelina en el sitio de la infección, lo que bloquea la formación de un exceso de crecimiento de vasos sanguíneos impulsado por la leptina, lo que lleva a la reparación del tejido.

Importancia de los resultados del estudio

«Esta investigación es importante porque indica un cambio de paradigma que desafía el pensamiento actual de que los neutrófilos y los monocitos eliminan las bacterias. Nuestro estudio eleva el papel de los monocitos en la reparación de heridas», explica Kratofil.

El investigador principal Kubes y su equipo de investigación creen que este estudio abre la puerta para introducir hormonas metabólicas (grelina y leptina) en los campos de la inmunología y la microbiología.

«Será interesante, por ejemplo, ver cómo responden la grelina y la leptina en otros modelos de enfermedades, como lesiones estériles o cáncer, y aprender cómo se alteran estos procesos cuando un paciente tiene múltiples enfermedades o afecciones simultáneas, como la obesidad y la diabetes». «, dice Kubes.

Próximos pasos

El siguiente paso para los investigadores es comprender mejor las funciones de las células inmunitarias, como los neutrófilos, durante la infección. Específicamente, están interesados ​​en cómo los neutrófilos se eliminan de una infección y si los neutrófilos asumen funciones diferentes además de eliminar las bacterias.

El trabajo interdisciplinario de este equipo de investigación es el producto de 133 experimentos independientes que se llevaron a cabo en colaboración con los laboratorios del Dr. Keith Sharkey, Ph.D. (Snyder Institute, Hotchkiss Brain Institute (HBI)), Dr. Jeff Biernaskie, Ph.D., (HBI y Alberta Children’s Hospital Research Institute) e investigadores del University Hospital Regensburg, Alemania, y Texas A&M University.