Escherichia coli y la crisis del pepino

Estos días todos hemos visto, ya sea por televisión o en la prensa, noticias sobre la contaminación de pepinos por la bacteria Escherichia coli, y como estos pepinos han causado la muerte a varias personas. Sin embargo en el saber popular no se suele asociar E. coli con enfermedades graves, incluso sabemos que son necesarias para la correcta digestión ya que sintetizan algunas vitaminas importantes como la B o la K formando parte de la microbiota intestinal sana junto a otras muchas bacterias.

Aprovechando el boom del pepino, os voy a contar alguna cosa sobre E. coli que quizás no sepáis, no voy a referirme concretamente a la cepa que ha sembrado el miedo por Alemania, ya que no tengo datos concretos sobre la misma, pero si aún así ha empezado a leer este artículo buscando algo de tranquilidad le diré que lo único que necesita para sobrevivir es…¡ Higiene ! Limpiar fruta y verdura; y cocinar correctamente la carne antes de comerla, si continua preocupado solo tiene que preguntar a nuestra doctora. Dicho esto hablemos un poco sobre la archiconocida Escherichia coli.

El mundo microbiano no es tan rígido como lo suele ser el mundo macroscópico, existen muchas cepas de E. coli distintas, cada cual con sus propias características, además el paso de información genética entre especies es algo bastante usual, al contrario de lo que ocurre en nuestro mundo. Esto permite que la variedad sea enorme y la capacidad de cambio de estos organismos sea terriblemente alta.

Las cepas más famosas son por supuesto, aquellas que causan patologías, entre las que existen vamos a fijarnos en una especialmente peligrosa, Escherichia coli enterohemorrágica o verotoxigénica (ECEH) una de las responsables del síndrome urémico hemolítico (HUS).

¿Qué síntomas causa esta infección?

Tal como su nombre indica es un problema “enterohemorrágico” o dicho de otra forma, de sangrado intestinal. Este sangrado intestinal suele complicarse en algunas personas (un 10% aproximadamente) y derivar en el temido síndrome urémico hemolítico (HUS), finalmente se produciría púrpura trombocitopénica trombótica (PTT). En ambos casos se trata de problemas, con el riego sanguíneo a los riñones en el primer caso y al sistema nervioso en el segundo, lo que provoca insuficiencia renal aguda, necrosis, coma y finalmente la muerte.

¿Cómo es posible que una bacteria comensal, casi mutualista, se convierta en un terrible patógeno?

Actualmente se piensa que que se debe a un proceso integración de un virus, concretamente de un fago lambdoide. Las bacterias igual que el resto de los seres vivos sufren el acoso de los virus, en este caso se les llama bacteriófagos. Normalmente cuando un virus infecta a una bacteria puede realizar dos ciclos: lítico y lisogénico.

From: Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 December 30; 105(52): 20705–20710. Published online 2008 December 19. doi: 10.1073/pnas.0808831105

El más común es el lítico por el cual el virus usa la maquinaria bacteriana para copiarse a sí mismo y luego lisa a la bacteria, mientras que el lisogénico es más complejo e implica que el virus se integre en el genoma bacteriano en forma de profago, donde permanecerá durante un tiempo latente hasta que finalmente se active el ciclo lítico.

En el caso de Escherichia coli enterohemorrágica se piensa que un profago lambda (λ) la dota de virulencia y de capacidad para producir una potente exotoxina llamada verotoxina (VT). La diana de esta toxina son las células que tapizan los vasos sanguíneos. Actúa inhibiendo la capacidad de estas células para producir proteínas provocando la muerte de las mismas, sin embargo los receptores para esta toxina tan sólo aparece en células humanas y en las de algunos simios, por ello el ganado puede ser portador asintomático y vector de transmisión del patógeno.

Bacteriófago infecta a una despistada E. coli | El genoma del bacteriófago lambda tiene la capacidad de formar una cadena que cierra por sí mismo, y llegado el momento es capaz de integrarse en el genoma de la despistada E. coli, haciendo que esta comience a producir toxinas, cada vez que E. coli se divide el virus integrado (profago) lo hace con ella, finalmente el alimento se agota y el virus activa su ciclo lítico matando en el proceso a la bacteria.

Habitualmente un virus integrado en el genoma bacteriano continuará reproduciéndose a la vez que lo hace la bacteria, y así seguirá mientras las condiciones sean adecuadas, pero cuando la situación empeora el estrés activa una serie de elementos de protección que normalmente la bacteria usaría como sistema de seguridad, sin embargo en este caso el sistema de seguridad despierta al virus que inicia el ciclo lítico. Si la bacteria muriese con el virus integrado probablemente este desaparecería junto con ella, por eso antes de que la cosa empeore el virus utiliza la maquinaria molecular en su propio beneficio, dividiéndose y matando a la bacteria en el proceso. En otros casos el virus puede quedar integrado para siempre dentro del genoma bacteriano en forma de virus críptico.

A E. coli enterohemorrágica, el fago además le confiere la capacidad de producir una toxina que de forma indirecta le reporta mayor cantidad de nutrientes ayudando en la división bacteriana y con ello a la división del propio virus, podríamos pensar que es el virus el que nos ataca aprovechando la maquinaria de una bacteria que normalmente tiene relación mutualista con organismo en el que vive, por ello varios investigadores trabajan en la lucha contra estos fagos que habitan en el agua a la espera de poder infectar alguna bacteria y posteriormente sembrar el caos.

Fuentes:

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