LABORATORIO DE URGENCIAS

El Cuerpo Puede Utilizar la Grasa Para Impulsar la Lucha Contra Infecciones Bacterianas

                                                                                      Jayna Mistry; Charlotte Hellmich; Jamie Moore; Stuart Rushworth et al.

                                                                                                      Nature Communications;12, artícle: 7130 (Dec - 2021)

                                                                                                                       Resumido por: Carmen Leitch

El cuerpo podría utilizar la grasa como combustible en la batalla contra una infección por Salmonella.Los síntomas incluyen vómitos, dolor abdominal o fiebre y pueden provocar sepsis.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, la bacteria Salmonella causa aproximadamente 1,35 millones de infecciones cada año sólo en los Estados Unidos. Aunque la mayoría de las veces las personas se recuperan por sí solas en aproximadamente una semana, la infección provoca la hospitalización de unas 26.500 personas y la muerte de 420 estadounidenses cada año.

El microambiente de la médula ósea (MO) regula la producción de células hematopoyéticas y no hematopoyéticas para el mantenimiento de la producción de sangre en condiciones normales y de estrés. El metabolismo de las células madre hematopoyéticas (HSC) está finamente equilibrado entre la glucólisis y la fosforilación oxidativa (OXPHOS), para mantener las necesidades intrínsecas de la célula dentro de las limitaciones impuestas por el microambiente. En condiciones de "estado estacionario", las HSC residen en un nicho hipóxico donde las HSC inactivas tienen baja actividad mitocondrial y favorecen la glucólisis anaeróbica para generar los requisitos de energía para el mantenimiento celular. Después de la estimulación quimiotóxica o patógena, las HSC salen de su estado de inactividad y cambian rápidamente su perfil metabólico hacia un aumento en la actividad mitocondrial y la generación de ATP dependiente de OXPHOS. Este cambio permite que las células en diferenciación satisfagan sus demandas de energía metabólica mayores y alteradas asociadas con la expansión y la diferenciación.
La oxidación de ácidos grasos es utilizada como fuente de energía tanto por las HSC primitivas como por sus progenitores más comprometidos para ayudar a la autorrenovación y la diferenciación. Además, se ha demostrado que la inhibición de la oxidación de los ácidos grasos reduce la capacidad de las células madre. En un entorno maligno, se ha demostrado que las células madre leucémicas (LSC) interactúan con su microambiente, lo que da como resultado la lipólisis del tejido adiposo de la médula (MAT), alimentando las LSC a través de la oxidación de ácidos grasos. Específicamente, las LSC que expresan el transportador de ácidos grasos CD36 demostraron altos niveles de oxidación de ácidos grasos, lo que proporcionó a esas LSC una ventaja de supervivencia.
Además, los ácidos grasos libres son adquiridos por los blastos de la leucemia mieloide aguda (LMA) para mejorar su proliferación in vitro e in vivo a través de un mecanismo que aumenta la oxidación β. Esto nos lleva a plantear la hipótesis de que el cambio metabólico dependiente de la β-oxidación en la leucemia tiene sus "orígenes" en la fisiología de la respuesta de las HSC a la infección.

En este estudio, los investigadores, a través de estudios que utilizan S. typhimurium y su lipopolisacárido de membrana externa (LPS) para modelar una infección bacteriana aguda, nuestro objetivo es comprender si la respuesta de los mamíferos a la infección implica la adquisición de ácidos grasos libres por parte de las HSC en la MO y cómo. microambiente. Además, buscamos dilucidar los mecanismos por los cuales se produce el transporte de FA y cómo facilita los cambios inmunometabólicos necesarios para la rápida expansión de los leucocitos en respuesta a una infección bacteriana. Descubrieron que cuando se produce una infección por Salmonella, las HSC comienzan a absorber ácidos grasos libres. Esos ácidos grasos son liberados por las células grasas o adipocitos, que son estimulados por señales de la médula ósea. Después de ser alimentadas por los ácidos grasos, las HSC quedan libres para producir muchos glóbulos blancos que pueden combatir la infección bacteriana. El estudio también indicó que una molécula llamada CD36 era necesaria para que las células madre de la médula ósea absorbieran los ácidos grasos libres.
Los resultados proporcionan información sobre cómo la sangre y el sistema inmunológico pueden responder a la infección. Combatir las infecciones requiere mucha energía y las reservas de grasa son enormes depósitos de energía que proporcionan el combustible para que las células madre sanguíneas impulsen la respuesta inmune.
El mantenimiento de la hematopoyesis depende de la autorrenovación y diferenciación de las células madre hematopoyéticas (HSC) durante toda la vida en todos los linajes de células sanguíneas maduras. La hematopoyesis es un equilibrio dinámico entre los destinos celulares opuestos de la autorrenovación y el inicio de la diferenciación hematopoyética. Las HSC, aunque predominantemente inactivas, ingresan rápidamente al ciclo celular en respuesta a la infección; esta rápida expansión de los glóbulos blancos en respuesta al estrés patógeno sustenta la respuesta de los mamíferos a la infección. En la actualidad, los mecanismos por los cuales se regula el metabolismo de las HSC en respuesta a los desafíos de los estímulos patógenos no se comprenden completamente.

Los autores del estudio tienen la esperanza de que este trabajo mejore las opciones de tratamiento para las personas que padecen infecciones bacterianas, particularmente a medida que más bacterias patógenas desarrollan resistencia a los antibióticos comunes. Puede ser posible utilizar una estrategia basada en estos datos para reforzar la respuesta inmune a una infección bacteriana y fortalecer la lucha del cuerpo contra la infección en el futuro.