Con las vacunas COVID-19 en la mente de muchas personas, algunos se sorprenderán al saber que aún no tenemos vacunas para muchas enfermedades infecciosas comunes.
Tomemos como ejemplo la salmonela, que puede infectar a las personas a través de alimentos, agua y animales contaminados. Según la Organización Mundial de la Salud, la infección por salmonela no tifoidea afecta a más de 95 millones de personas en todo el mundo cada año, lo que provoca un estimado de 2 millones de muertes al año. No existe una vacuna aprobada para la salmonela en humanos y algunas cepas son resistentes a los antibióticos.
Pero así como los científicos pasaron décadas haciendo la investigación básica que hizo posible el eventual desarrollo de las vacunas COVID-19, los investigadores de la Universidad de Florida dirigidos por Mariola Edelmann en el departamento de microbiología y ciencia celular, UF / IFAS College of Agricultural and Life Sciences, están sentando las bases para una vacuna eficaz contra la salmonela y otras infecciones bacterianas difíciles de tratar. En su estudio apoyado por los Institutos Nacionales de Salud y publicado en PLOS Pathogens , los científicos de UF / IFAS demuestran un enfoque novedoso para activar la inmunidad contra la salmonela.
La salmonela puede infectar a las personas a través de alimentos, agua y animales contaminado
Este enfoque aprovecha la forma en que las células se comunican entre sí, dijo Winnie Hui, primera autora del estudio, que se realizó mientras era candidata a doctorado en microbiología y ciencia celular.
"Las células se comunican entre sí a través de partículas llamadas vesículas extracelulares o VE. Piense en ellos como teléfonos moleculares que permiten que las células se comuniquen entre sí. Queríamos saber si algunos de esos mensajes incluían información relacionada con la respuesta inmune", dijo Hui, quien se graduó de la Facultad de Ciencias Agrícolas y de la Vida de la UF / IFAS en 2019 y ahora es investigadora postdoctoral en la Facultad de Medicina de la UF, división de reumatología e inmunología clínica.
"Los vehículos eléctricos anfitriones no se han estudiado previamente en el contexto de la lucha contra las infecciones bacterianas entéricas, por lo que eso es parte de lo que hace que nuestro enfoque sea nuevo y se suma al campo", dijo Edelmann, autor principal del estudio, director de tesis de Hui y profesor asistente. de microbiología y ciencia celular.
Edelmann planteó la hipótesis de que un tipo específico de vehículos eléctricos llamados exosomas eran parte de la respuesta inmune contra la salmonela y algún día podrían ser la clave para desarrollar una vacuna.
Para probar su idea, el equipo de investigación tomó exosomas de glóbulos blancos infectados con salmonella. Dentro de esos exosomas, que miden solo unas pocas docenas de nanómetros de diámetro, encontraron antígenos de salmonela, que son trozos de proteína de salmonela que se sabe que desencadenan una respuesta inmune.
A continuación, los investigadores querían saber si estos exosomas podrían funcionar como una vacuna, ayudando al cuerpo a desarrollar sus defensas contra la salmonela, dijo Lisa Emerson, una de las coautoras del estudio y estudiante de doctorado en el laboratorio de Edelmann.
Los exosomas se localizan en los tejidos que producen mucosidad, activando células específicas en estos sitios
"Colocamos los exosomas en 'nanoburbujas' que inhalaron los ratones. Más tarde, realizamos pruebas para ver cómo respondían sus sistemas inmunológicos", dijo Emerson, quien está en la Facultad de Ciencias Agrícolas y de la Vida de UF / IFAS.
Los investigadores encontraron que después de introducir los exosomas que contienen antígenos de salmonela, los exosomas se localizan en los tejidos que producen mucosidad, activando células específicas en estos sitios. Semanas más tarde, los ratones desarrollaron anticuerpos contra la salmonela y respuestas inmunitarias celulares específicas, que normalmente se dirigen a esta bacteria para su eliminación. Para los investigadores, este es un resultado prometedor.
Los exosomas generados por glóbulos blancos infectados estimularon ambas respuestas en los animales
"Hay dos tipos de respuestas inmunes que se generan cuando nuestro cuerpo encuentra un patógeno. El primero se llama inmunidad innata, que es una respuesta inmediata a una infección, pero también es menos específica. La otra respuesta se llama inmunidad adaptativa, y esta La respuesta protectora se adapta específicamente a un patógeno determinado, pero también tarda más en desarrollarse. Los exosomas generados por glóbulos blancos infectados estimularon ambas respuestas en los animales ”, dijo Hui.
Si bien estos resultados son prometedores, se necesitarán más investigaciones antes de que tengamos una vacuna contra la salmonela que funcione en humanos, dijo Hui.
"Nuestro estudio ha identificado un nuevo papel de los exosomas en las respuestas protectoras contra la salmonela, pero también creemos que los exosomas pueden encontrar aplicaciones más amplias para otras infecciones intestinales y más allá", dijo Edelmann.
"Los exosomas tienen esta capacidad única de encapsular cargas preciosas al tiempo que permiten su entrega dirigida al tejido de interés. Para muchas afecciones e infecciones, esta entrega precisa de carga útil terapéutica es lo que marca la diferencia, y actualmente también estamos evaluando exosomas en la entrega de carga a otros tejidos de elección ", dijo Edelmannn, cuyo trabajo cuenta con el apoyo de varios fondos federales y se centró en las funciones de las vesículas extracelulares en las infecciones y enfermedades bacterianas y en las terapias dirigidas por el huésped contra las infecciones intestinales.