Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) y de la Facultad de Medicina Heersink de la Universidad de Alabama en Birmingham, en Estados Unidos, identificaron por qué ciertos pacientes con neumonía desarrollan complicaciones cardíacas mientras otros no.
El trabajo señala a la enzima bacteriana zmpB como posible responsable de insuficiencia cardíaca, arritmias y microlesiones que algunos enfermos presentan durante o después de la infección. El hallazgo, publicado en ‘Cell Reports’, abre la puerta al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.
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Una enzima vinculada a daños en el corazón
La neumonía provoca más de 1.2 millones de visitas anuales a urgencias en Estados Unidos y supera las 41.000 muertes de adultos cada año. A nivel global, causa la muerte de más de un millón de niños menores de cinco años. Aunque históricamente los estudios se han centrado en el compromiso pulmonar, se sabe que la infección puede desencadenar eventos cardíacos graves.
«Aproximadamente una de cada cinco personas hospitalizadas con neumonía sufrirá un evento cardíaco adverso potencialmente mortal e, incluso en los años siguientes, tienen al menos el doble de probabilidades de experimentar algún tipo de insuficiencia cardíaca», explica Carlos J. Orihuela, PhD, autor principal y profesor en la Universidad de Alabama en Birmingham.
El equipo se enfocó en Streptococcus pneumoniae, principal agente de la neumonía extrahospitalaria. Mediante estudios bGWAS, modelos murinos y organoides cardíacos demostraron que zmpB incrementa la capacidad de esta bacteria para invadir tejido cardíaco. «Este papel de zmpB es totalmente nuevo y esta información ahora lo convierte en un objetivo de tratamiento potencial», señala Orihuela.
Modelos murinos revelan que la ausencia del gen zmpB reduce microlesiones y muerte cardíaca tisular. Foto:iStock
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El rol de los dominios FIVAR en la invasión cardíaca
«Cuando examinamos cientos de cepas aisladas de pacientes que desarrollaron complicaciones cardíacas y las comparamos con bacterias de pacientes que solo experimentaron neumonía, un patrón saltó a la vista de inmediato. Los pacientes con insuficiencia cardíaca se infectaron con mayor frecuencia con una versión de S. pneumoniae que portaba el gen zmpB con un rasgo genético distintivo, los dominios FIVAR», detalla Adonis D’Mello, profesor de Microbiología e Inmunología en la UMSOM. Añade que «de hecho, descubrimos que cuantos más dominios FIVAR tiene este gen, que hasta ahora no tenía una función caracterizada, mayor es el daño cardíaco que causa».
Los experimentos en ratones mostraron diferencias claras: los animales expuestos a la cepa habitual desarrollaron múltiples microlesiones y muerte celular en el corazón, mientras que aquellos infectados con la versión sin zmpB no presentaron daños significativos.
Investigadores confirman que dominios FIVAR en zmpB aumentan invasión celular y agravan lesiones. Foto:iStock
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Evidencias en organoides cardíacos
El equipo también evaluó el comportamiento bacteriano en organoides derivados de células madre humanas. Las cepas que contenían zmpB con dominios FIVAR lograron adherirse e ingresar a las células cardíacas, lo que se tradujo en mayor muerte celular. En contraste, las variantes sin dichos dominios redujeron la invasión y los efectos sobre el tejido.
«Con los modelos de ratón, aprendimos que la lesión del corazón dependía de la zmpB expresada por la cepa, y con los organoides, aprendimos que esto sucede porque las proteínas equipadas con dominios FIVAR ayudan a las bacterias a invadir las células del corazón y dañarlas», explica Tettelin.
Hallazgo podría guiar pruebas genéticas para detectar cepas de alto riesgo en etapas tempranas. Foto:iStock
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Implicaciones clínicas futuras
«Esperamos que, al comprender estas huellas moleculares, podamos proteger mejor a los pacientes contra el riesgo de daño cardíaco durante una enfermedad con neumonía o, al menos, minimizar su gravedad», concluye Orihuela. También señala la posibilidad de que una prueba genética permita identificar desde etapas tempranas las cepas con mayor riesgo de generar daños al corazón, lo que facilitaría un seguimiento específico.
El estudio no solo esclarece la función de una enzima previamente no caracterizada en Streptococcus pneumoniae, sino que también aporta información clave sobre la patogénesis de complicaciones severas asociadas a ciertas infecciones neumocócicas.
Europa Press
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*Este contenido fue reescrito con la asistencia de una inteligencia artificial, basado en la información publicada por Europa Press, y contó con la revisión de la periodista y un editor.
