Un estudio destaca la importancia de la inmunidad nutricional en la lucha contra las enfermedades infecciosas

18/12/2014 - E.P.

En los últimos 40 millones de años de evolución, esta batalla por el hierro entre las bacterias y los primates ha sido un factor determinante para nuestra supervivencia como especie

El examen del ADN de 21 especies de primates, desde monos ardilla a seres humanos, exhibe una guerra evolutiva contra las bacterias infecciosas por el hierro que circula en el torrente sanguíneo del huésped. Con el apoyo de la evidencia experimental, estos hallazgos, publicados en 'Science', demuestran la importancia vital de una estrategia defensiva cada vez más apreciada llamada inmunidad nutricional.

"Sabemos sobre la inmunidad nutricional desde hace 40 años", subraya el primer autor del trabajo, Matthew Barber, becario postdoctoral sobre genética humana en la Universidad de Utah, Estados Unidos. "Lo que este estudio nos muestra es que en los últimos 40 millones de años de evolución de los primates, esta batalla por el hierro entre las bacterias y los primates ha sido un factor determinante para nuestra supervivencia como especie", concreta.

El estudio también diseña un enfoque para el descubrimiento de reservorios de resistencia genética a las infecciones bacterianas, conocimientos que se podrían utilizar para hacer frente a las enfermedades emergentes. Tras la infección, los estornudos familiares, la secreción nasal y la inflamación son parte de los intentos del sistema inmunológico para librar al cuerpo de invasores hostiles.

Menos conocida es una defensa diferente contra los microbios invasores, llamada inmunidad nutricional, que se produce en silencio bajo nuestra piel. Este mecanismo de defensa mata de hambre a las bacterias infecciosas ocultando el hierro circulante, un nutriente esencial que necesitan para sobrevivir. La proteína que transporta el hierro en la sangre, la transferrina, lleva el metal de forma segura fuera de su alcance.

La estratagema no es suficiente para mantener a raya a los invasores porque varios patógenos bacterianos, incluyendo los que causan la meningitis, la gonorrea y la sepsis, han desarrollado un arma, la porteína de unión a transferrina (TbpA), que se aferra a la transferrina y le roba su hierro. Aunque los científicos han sabido de la estrategia ofensiva, no se habían dado cuenta de lo crucial que la batalla por el hierro ha sido en el conflicto entre el huésped y el patógeno.

"Las interacciones entre el huésped y el patógeno son transitorias y temporales", dice el autor Nels Elde profesor asistente de Genética Humana en la Universidad de Utah. "Hubo que trazar una amplia red a través de toda la diversidad genética de los primates para captar el significado", añade.

Igual que los detalles de la lucha se pueden extraer de las cicatrices de la batalla, Barber y Elde reconstruyeron este conflicto evolutivo mediante la documentación de cuándo y dónde se han producido los cambios en la transferrina y TbpA a lo largo de milenios. Para ello, examinaron el ADN de transferrina en 21 especies del árbol genealógico de los primates y de TbpA de docenas de cepas bacterianas.

La mayoría de los cambios acumulados en transferrina y TbpA se agruparon alrededor de una única región de contacto entre las dos proteínas, destacando como un sitio del conflicto evolutivo entre el huésped y patógeno. Los autores utilizaron a continuación estas observaciones genéticas como una guía para realizar experimentos que mostraron que cambios en la proteína TbpA permiten alcanzar la transferrina y que los cambios recientes en la transferrina le posibilitan que evada TbpA.

Hasta el 25 por ciento de las personas en las poblaciones del mundo tienen una pequeña alteración en el gen de la transferrina, que impide el reconocimiento de varias bacterias infecciosas, lo que supone la señal más reciente de esta larga batalla.

"Hasta este estudio no se había llegado a una explicación funcional de por qué esta variación se produce con una frecuencia apreciable en las poblaciones humanas --subraya Elde--. Ahora sabemos que es una consecuencia de los patógenos a la que nosotros y nuestros antepasados nos enfrentamos durante millones de años".

Entender las estrategias que subyacen a los mecanismos de defensa naturales, incluyendo la inmunidad nutricional, podría ayudar a nuevos enfoques para combatir las bacterias resistentes a los antibióticos y las enfermedades emergentes. "Al examinar los conflictos naturales que se han producido durante millones de años, podemos determinar lo que ha funcionado, y aplicarlos a nuevas situaciones", concluye Elde.