Cuando el COVID-19 o los virus de la gripe matan, a menudo tienen un cómplice: infecciones bacterianas

los Pandemia de influenza de 1918 resultó en la pérdida de más del 3% de la población mundial, al menos 50 millones de personas. Pero no fue el virus de la gripe el que causó la mayoría de estas muertes.

Un análisis de muestras de pulmón recopilados durante esa pandemia de gripe indicaron que la mayoría de las muertes probablemente se debieron a neumonía bacteriana, que se extendió sin control en ausencia de antibióticos. Incluso en la historia más reciente, como la 1957 H2N2 y H1N1 2009 pandemias de gripe, casi el 18 % de los pacientes con neumonía viral tenían infecciones bacterianas adicionales que aumentaban el riesgo de muerte. Y el Pandemia de COVID-19 no es diferente

Con otra temporada de gripe acercándose rápidamente en medio de la actual pandemia de COVID-19, es importante disminuir el daño causado por estos virus para prevenir muertes y reducir infecciones. Sin embargo, muchas muertes asociadas con la gripe y el COVID-19 no ocurren solo a causa del virus. En cambio, es un infección bacteriana secundaria eso es a menudo la raíz de las devastadoras consecuencias atribuidas a una infección viral inicial.

yo soy un inmunólogo que estudia por qué y cómo mueren las células durante las infecciones bacterianas y virales. Comprender la sinergia entre estos microbios es fundamental no solo para un diagnóstico y tratamiento efectivos, sino también para controlar las pandemias actuales y prevenir futuras. mis colegas y yo publicó un estudio mostrando cómo una proteína del sistema inmunológico crucial para luchar contra los virus también juega un papel indispensable en la lucha contra las bacterias.

Los virus y las bacterias se unen

Múltiples patógenos pueden causar múltiples infecciones de diferentes maneras. Los científicos distinguen cada tipo basado en el tiempo de cuándo ocurre cada infección. Coinfección se refiere a dos o más patógenos diferentes que causan infecciones al mismo tiempo. Secundarias o superinfecciones, por otro lado, se refieren a infecciones secuenciales que ocurren después de una infección inicial. A menudo son causadas por patógenos resistentes a los antibióticos que se usan para tratar la infección primaria.

La forma en que las infecciones virales y bacterianas interactúan entre sí aumenta el daño potencial que pueden causar. Las infecciones respiratorias virales pueden aumentar la probabilidad de infecciones bacterianas y empeorar la enfermedad. La razón por la que esto sucede a menudo es multifacética.

Dentro de su tracto respiratorio, las células epiteliales que recubren sus vías respiratorias y pulmones sirven como la primera línea de defensa contra los patógenos y desechos inhalados. Sin embargo, los virus pueden matar estas células e interrumpir esta barrera protectora, permitiendo que las bacterias inhaladas invadan. también pueden cambiar la superficie de las células epiteliales para que sean más fáciles de adherir a las bacterias.

Los virus también pueden alterar la superficie de células epiteliales e inmunes por reduciendo el número de receptores que ayudan a estas células a reconocer y montar una respuesta contra los patógenos. Esta reducción significa que menos células inmunitarias se reportan al sitio de la infección viral, lo que le da a las bacterias una oportunidad para lanzar otra infección.

Gripe, COVID-19 e infecciones bacterianas

Los pacientes que tienen una infección bacteriana al mismo tiempo que luchan contra la gripe estacional tienen más probabilidades de terminar en un hospital. casi un cuarto de los pacientes ingresados ​​en la UCI con influenza grave también tienen una infección bacteriana. Un estudio sobre las temporadas de gripe de 2010 a 2018 encontró que casi el 20% de los pacientes ingresados ​​en el hospital con neumonía asociada a la gripe habían adquirido infecciones bacterianas.

otro estudio de los pacientes hospitalizados con infecciones virales o bacterianas encontró que casi la mitad tenía una coinfección con otro patógeno. Estos pacientes también tenían casi el doble de riesgo de morir dentro de los 30 días en comparación con aquellos con una sola infección.

Curiosamente, el dos especies de bacterias más comúnmente involucrados en las coinfecciones con el virus de la influenza son steotococos neumonia y estafilococo aureus, que normalmente existen en el tracto respiratorio sin causar enfermedad. Sin embargo, el virus de la influenza puede dañar la barrera celular de los pulmones y alterar la función inmunológica lo suficiente como para hacer que los pacientes sean susceptibles a la infección por estas bacterias benignas.

Las infecciones bacterianas secundarias también están exacerbando la pandemia de COVID-19. Una revisión de 2021 estimó que 16% a 28% de los adultos hospitalizado por COVID-19 también tenía una infección bacteriana. Estos pacientes permanecieron en el hospital el doble de tiempo, tenían cuatro veces más probabilidades de necesitar ventilación mecánica y tenían tres veces más probabilidades de morir en comparación con los pacientes con solo COVID-19.

Abordaje de infecciones secundarias y coinfecciones

El sistema inmune responde diferente a virus y bacterias. Los antivirales no funcionan con las bacterias y los antibióticos no funcionan con los virus. Una mejor comprensión de las vías que utiliza el cuerpo para regular las infecciones antivirales y antibacterianas es fundamental para abordar las infecciones secundarias y las coinfecciones.

Trabajo reciente por mis colegas y por mí puede proporcionar una pista. Nosotros secuenció el ARN de un tipo de célula inmunitaria, los macrófagos, en ratones para identificar qué moléculas estaban presentes en las células que estaban protegidas o morían debido a una infección bacteriana.

Nosotros identificamos Proteína de unión a ADN Z (ZBP1), una molécula que ya se sabe que desempeña un papel regulador en la forma en que el sistema inmunitario responde a la gripe. Específicamente, ZBP1 detecta los virus de la influenza dentro de los pulmones y envía señales a las células epiteliales e inmunitarias infectadas para que se autodestruyan. Esta muerte celular inducida elimina el virus y promueve el reclutamiento de células inmunes adicionales al sitio de infección.

Partiendo de este hallazgo de que ZBP1 es importante para combatir la infección viral, encontramos que los macrófagos infectados con Yersinia pseudotuberculosisun tipo de bacteria que causa enfermedades transmitidas por los alimentos, también usa esta proteína para iniciar muerte celular. Esto limita la replicación bacteriana al mismo tiempo que envía señales inflamatorias que ayudan a eliminar las bacterias.

Estos hallazgos plantean la posibilidad de que ZBP1 pueda desempeñar un papel doble en la forma en que el cuerpo responde a las infecciones virales y bacterianas. Es posible que los tratamientos que aumentan ZBP1 en ciertos tipos de células puedan ser útiles para controlar las coinfecciones bacterianas y virales.

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