Las infecciones del tracto urinario inferior rara vez migran a los riñones, pero el mecanismo preciso que emplea el cuerpo humano para mantener a los órganos gemelos libres de enfermedades ha seguido siendo un misterio médico, hasta ahora.
Por Delthia Ricks, Medical Xpress
Un equipo multidisciplinario de la Universidad de Cambridge (Inglaterra) resolvió el enigma mediante una elegante serie de experimentos. El Dr. Andrew P. Stewart y sus colegas descubrieron que unas estructuras biológicas altamente especializadas llamadas trampas extracelulares de neutrófilos (NET) son fundamentales para proteger los riñones de las infecciones.
Las NET son redes pegajosas de hebras delgadas que literalmente funcionan como trampas. Atrapan bacterias que intentan migrar hacia el norte, a los riñones, desde el tracto urinario inferior . Las NET se suman a una serie de actividades antimicrobianas que el cuerpo pone en marcha para combatir las infecciones.
En un artículo publicado en Science Translational Medicine , Stewart y su equipo presentaron pruebas convincentes de que las NET inmunes, que tienen una forma de malla pegajosa, sirven como una defensa antibacteriana crucial contra las infecciones. El estudio del equipo no solo reveló la presencia de NET en el tracto urinario, sino que también respondió a una pregunta que se plantea desde hace mucho tiempo en la investigación sobre las infecciones urinarias: ¿qué protege a los riñones de los patógenos?
«Estos hallazgos resaltan el papel de la NETosis en la prevención de infecciones ascendentes en el tracto urinario», escribió Stewart, el autor principal del estudio. Subrayó que la NETosis se refiere a la formación de NET, que impiden que cualquiera de las diversas especies de bacterias (E. coli, Enterococcal faecalis, Proteus mirabilis, entre otras) migren hacia arriba desde la vejiga hasta los riñones. El estudio se centró en E. coli, la causa bacteriana más común de las ITU.
El proceso de NETosis es otra maravilla de la biología humana. Revela cómo el cuerpo, y más específicamente, el sistema inmunológico , crea estructuras para atrapar patógenos. La entidad clave en la NETosis es el neutrófilo, una célula inmunitaria, a la que se le indica que experimente una forma única de muerte celular.
Al sucumbir, el neutrófilo libera su ADN, histonas y proteínas granulares, dejando atrás una estructura similar a una malla, una red. La bacteria E. coli y otras bacterias quedan atrapadas, al igual que los insectos quedan atrapados en una telaraña. El proceso de NETosis no es raro porque las NET se encuentran en la orina de personas sanas, confirmaron Stewart y sus colegas.
Para hacerse una idea de una red de araña, imagínese una tela de araña, no del tipo geométrico adornado con gotas de rocío, sino del tipo más grueso y denso que se encuentra en los áticos. Las redes de araña se crean a partir de neutrófilos, células de importancia crítica para el sistema inmunológico. La principal diferencia entre una tela de araña y una red de araña es la escala. Las redes de los arácnidos son grandes y visibles a simple vista; una red de araña es infinitesimal y requiere un microscopio potente.
Para ser claros, los NET no impiden que se produzcan infecciones urinarias, pero sí impiden que se propaguen y causen estragos en otras partes del tracto urinario, demostró la investigación del equipo de Cambridge.
De hecho, la invasión bacteriana del tracto urinario inferior es extraordinariamente común, según la Organización Mundial de la Salud, que estima que cientos de millones de personas se ven afectadas en todo el mundo cada año. Por lo general, las infecciones urinarias se limitan a la vejiga, pero en raras ocasiones, los microbios invasores desafían las defensas inmunológicas del cuerpo al migrar hacia arriba por el tracto urinario y hacia uno o ambos órganos gemelos de color púrpura, los riñones.
Una vez infectados, los riñones son susceptibles de sufrir una complicación grave. Pero el equipo de Cambridge descubrió que la rareza de esta enfermedad demuestra que el organismo tiene estrategias antimicrobianas, siendo la NETosis la clave, que ayuda a confinar las bacterias en la vejiga, manteniendo los riñones libres de infecciones.
» La infección del tracto urinario inferior es común, pero rara vez se complica con pielonefritis», agregó Stewart. La pielonefritis es una infección en uno o ambos riñones. La afección, que se caracteriza por dolor e inflamación intensa, requiere atención médica inmediata, dicen los médicos, porque en algunos casos la pielonefritis puede poner en peligro la vida.
Como parte del estudio, el equipo de Cambridge analizó muestras de orina de 15 personas sanas. Los científicos descubrieron que en cada una de las muestras destacaba una entidad biológica: la presencia de NET. Estas estructuras interactuaban con una proteína llamada uromodulina, que ayudaba a la formación de grandes redes que atrapaban a las bacterias causantes de enfermedades.
Los autores validaron estos hallazgos en modelos de ratones con infecciones urinarias causadas por E. coli. Stewart y sus colegas descubrieron que interrumpir la formación de NET permitía que las bacterias invadieran los riñones.
«Identificamos trampas extracelulares de neutrófilos en la orina humana sana que proporcionan una estrategia de defensa antibacteriana dentro del tracto urinario», afirmó Stewart.
Además, los experimentos de Cambridge demostraron que las pruebas de esterasa leucocitaria con tira reactiva (una de las más comunes para la detección de infecciones urinarias) funcionan resaltando los neutrófilos. Durante mucho tiempo se supuso que la prueba detectaba el recuento total de neutrófilos, pero Stewart y sus colaboradores descubrieron que en realidad funcionaba al identificar los neutrófilos que habían liberado NET.
«Este estudio no sólo destacó el papel de la NETosis… sino que también reveló que el mecanismo subyacente a la tira reactiva de orina, que tiene décadas de antigüedad y es omnipresente, ha sido un tanto malinterpretado», concluyó Stewart.
Más información: Andrew P. Stewart et al, Las trampas extracelulares de neutrófilos protegen al riñón de infecciones ascendentes y son necesarias para obtener una prueba de tira reactiva de leucocitos positiva, Science Translational Medicine (2024). DOI: 10.1126/scitranslmed.adh5090
