Un nuevo estudio muestra cómo la salmonella engaña las defensas intestinales para provocar una infección

Un nuevo estudio de UC Davis Health ha descubierto cómo la bacteria Salmonella, una de las principales causas de intoxicación alimentaria, puede invadir el intestino incluso cuando hay bacterias protectoras presentes. La investigación, publicado en el Actas de la Academia Nacional de Cienciasexplica cómo el patógeno engaña al entorno intestinal para escapar de las defensas naturales del cuerpo.

El sistema digestivo alberga billones de bacterias, muchas de las cuales producen ácidos grasos de cadena corta (AGCC) que ayudan a combatir patógenos dañinos. Pero Salmonela logra crecer y propagarse en el intestino, a pesar de que estos compuestos protectores estén presentes. El estudio pregunta: ¿Cómo evita Salmonella esta defensa?

«Sabíamos que Salmonella invade el intestino delgado, aunque no es su principal lugar de replicación. El colon sí lo es», afirma el autor principal del estudio, Andreas Bäumler. Bäumler es profesor distinguido de UC Davis y vicepresidente de investigación en el Departamento de Microbiología e Inmunología Médica.

Bäumler y su equipo descubrieron que la respuesta está en cómo el patógeno cambia el equilibrio de nutrientes del intestino. Cuando Salmonella ingresa al intestino delgado, causa inflamación en el revestimiento del intestino y altera la absorción normal de aminoácidos de los alimentos. Esto crea un desequilibrio de nutrientes en el intestino.

El desequilibrio proporciona a Salmonella los recursos que necesita para sobrevivir y multiplicarse en el intestino grueso (colon), donde las bacterias beneficiosas suelen frenar su crecimiento. El estudio demostró que la salmonella causa inflamación en el intestino delgado para obtener nutrientes que impulsen su replicación en el colon.

Salmonella altera el entorno de nutrientes intestinales para sobrevivir

Utilizando un modelo de ratón, el equipo observó de cerca cómo Salmonella cambiaba la composición química del intestino. Rastrearon la absorción de aminoácidos en los intestinos delgado y grueso.

Descubrieron que en ratones infectados con Salmonella, había menos absorción de aminoácidos en la sangre. De hecho, dos aminoácidos, lisina y ornitina, se volvieron más abundantes en el intestino después de la infección. Estos aminoácidos ayudaron a Salmonella a sobrevivir al prevenir los efectos inhibidores del crecimiento de los SCFA. Lo hicieron restaurando el equilibrio de acidez (pH) de Salmonella, permitiendo al patógeno eludir las defensas de la microbiota.

«Nuestros hallazgos muestran que Salmonella tiene una manera inteligente de cambiar el ambiente de nutrientes del intestino en su beneficio. Al dificultar que el cuerpo absorba los aminoácidos en el íleon, Salmonella crea un ambiente más favorable para sí misma en el intestino grueso», Bäumler dicho.

En el estudio, el equipo demostró que Salmonella utiliza sus propios factores de virulencia (moléculas que causan enfermedades) para activar enzimas que descomponen aminoácidos clave como la lisina. Esto ayuda al patógeno a evitar los efectos protectores de los SCFA y a crecer más fácilmente en el intestino.

Nuevos conocimientos podrían conducir a mejores tratamientos para las infecciones intestinales

Los nuevos conocimientos explican potencialmente cómo cambia el entorno intestinal durante los trastornos inflamatorios intestinales, como la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa, y podrían conducir a mejores tratamientos para las infecciones intestinales. Al comprender cómo la Salmonella cambia el entorno intestinal, los investigadores esperan desarrollar nuevas formas de proteger la microbiota intestinal y prevenir estas infecciones.

«Esta investigación utiliza un enfoque más holístico para estudiar la salud intestinal. No sólo nos da una mejor comprensión de cómo funciona Salmonella, sino que también resalta la importancia de mantener una microbiota intestinal saludable», afirmó Lauren Radlinski, primera autora del estudio y becaria postdoctoral. en el laboratorio Bäumler. «Nuestros hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos que ayuden a mantener la microbiota durante la infección».

Los resultados del estudio podrían inspirar tratamientos futuros, incluidos los probióticos o planes dietéticos diseñados para fortalecer las defensas naturales del cuerpo contra patógenos dañinos.

«Al aprender cómo un patógeno manipula el sistema del huésped, podemos descubrir formas de estimular las defensas naturales del huésped», dijo Radlinski.

Los coautores del estudio son Andrew Rogers, Lalita Bechtold, Hugo Masson, Henry Nguyen, Anaïs B. Larabi, Connor Tiffany, Thaynara Parente de Carvalho y Renée Tsolis de UC Davis.