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Infección del tracto urinario: Cómo se adhieren las bacterias

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Casi todas las mujeres han sufrido una infección de vejiga en algún momento de su vida. También los hombres se ven afectados por la cistitis, aunque con menos frecuencia. En el ochenta por ciento de los casos, es causada por la bacteria intestinal Escherichia coli, que se desplaza a lo largo de la uretra hasta la vejiga donde desencadena dolorosas infecciones. En Nature Communications, investigadores de la Universidad de Basilea y la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) explican cómo esta bacteria se adhiere a la superficie del tracto urinario mediante una proteína, con una técnica de bloqueo sofisticada, lo que evita que sea purgada por el flujo de orina.

Muchas mujeres ya han experimentado lo dolorosa que puede ser una infección de vejiga: un dolor ardiente al orinar y una necesidad constante de orinar son los síntomas típicos. La principal causa de infecciones recurrentes del tracto urinario es una bacteria que se encuentra en la flora normal del intestino, la Escherichia coli. Las bacterias entran en el tracto urinario, se adhieren a la superficie y causan la inflamación.

Los equipos de Timm Prof. Maier en el Biozentrum y el Prof. Beat Ernst en el Pharmazentrum de la Universidad de Basilea, junto con el Prof. Rudolf Glockshuber del Instituto de Biología Molecular y Biofísica de la ETH de Zúrich, han descubierto cómo las bacterias se adhieren al tracto urinario bajo el flujo de orina a través de la proteína FimH y cómo posteriormente viajan hasta la uretra.

La bacteria intestinal se adhiere a la superficie celular con la proteína FimH
El patógeno tiene apéndices similares a pelos largos, con la proteína FimH en su punta, formando un pequeño gancho. Esta proteína, que se adhiere a las estructuras de azúcar de la superficie celular, tiene una propiedad especial: Se une con más fuerza a la superficie celular de las vías urinarias cuanto más es arrastrada. A medida que se desarrollan fuertes fuerzas de tracción durante la micción, la FimH puede evitar que la bacteria sea purgada. “A través de la combinación de varios métodos biofísicos y bioquímicos, hemos sido capaces de aclarar el comportamiento de enlace de la FimH con más detalle que nunca”, dice Glockshuber.

En su estudio, los científicos han demostrado cómo las fuerzas mecánicas controlan la resistencia de adherencia de la FimH. “La proteína FimH se compone de dos partes. La segunda de ellas, la parte que no se une a los azúcares, regula la fuerza con la que la primera parte se une a la molécula de azúcar“, explica Maier. “Cuando la fuerza del flujo de orina separa las dos partes de la proteína, la parte de enlace con el azúcar queda firmemente sujeta. Sin embargo, cuando la fuerza de tracción disminuye, el sitio de unión se vuelve a abrir. Así las bacterias pueden desprenderse y nadar contra la corriente de la uretra“.

Fármacos contra la FimH para combatir las infecciones del tracto urinario
Las infecciones del tracto urinario son la segunda causa más frecuente de prescripción de antibióticos. Sin embargo, en tiempos de creciente resistencia a los antibióticos, el foco se mueve cada vez más a la búsqueda de formas alternativas de tratamiento. Para la prevención y tratamiento de infecciones por E. coli, los fármacos que impidiesen la unión inicial de la bacteria al tracto urinario a través de la FimH, podrían llegar a ser una alternativa adecuada, ya que esto haría que el uso de antibióticos fuese innecesario.

Esto abre la posibilidad de reducir el uso de antibióticos y así evitar el desarrollo de resistencia a ellos. El Prof. Ernst, del Pharmazentrum de la Universidad de Basilea, ha estado trabajando intensamente en el desarrollo de antagonistas de FimH durante muchos años. El esclarecimiento del mecanismo de FimH apoya estos esfuerzos y contribuirá enormemente a la identificación de un fármaco adecuado.
..Susana Calvo