Interacción Biofilms-células de la inmunidad innata: alteraciones estructurales, metabólicas y funcionales en dos modelos de infección.

ARCE MIRANDA, JE; BARONETTI, J; BOTTIGLIERI, M; SOTOMAYOR, C; ALBESA, I; PARAJE, MG.

Congreso; XII Congreso Argentino de la Sociedad Argentina de Infectologia; 2012

Los macrófagos (Ma) son células efectoras activamente involucradas durante la infección, entre otros mecanismos, por producción de derivados tóxicos del oxígeno (ROS) y del nitrógeno (RNI) y de enzimas lisosomales. Pero la regulación de estos procesos biológicos relacionados al biofilms constituye un desafío para investigadores de diferentes disciplinas y el mecanismo de la respuesta inmune que actúa, directa o indirectamente no está claramente descripto. Como es la respuesta inmune innata la que participa durante la primera etapa de infección, pudiendo condicionar y dirigir la respuesta inmune adaptativa, ésta desempeñaría un rol crucial en estos procesos. Los biofilms son comunidades de microorganismos considerados factores de virulencia que constituyen un modo de crecimiento protegido. Están asociados a la adhesión a tejidos naturales (endocarditis, fibrosis quísitca), o artificiales (prótesis, catéteres). El objetivo fue evaluar la interacción biofilms-células de la inmunidad innata, en distintas etapas de formación del biofilms de Candida, estudiando alteraciones estructurales, metabólicas y funcionales que se puedan producir. Se trabajó con cepas clínicas de C.albicans, C.tropicalis y C.parapsilopsis formadoras de biofilms, en dos modelos experimentales para comparar distintas etapas de colonización-infección: la formación del biofilms sobre los Ma, estudiando la interacción en las primeras etapas de la formación del biofilms (modelo 1) y el biofilm maduro y posterior incubación con los Ma (modelo 2). La citotoxicidad del Ma se evaluó por la enzima lactato dehidrogenasa como marcador de pérdida de viabilidad celular, y con Azul de Tripán y observación microscópica las alteraciones estructurales. Los ROS se evaluaron por reducción de Azul-Tetrazolium. La capacidad de estimular la producción de RNI mediante Griess. El sistema antioxidante de defensa fue evaluado por la determinación de las enzimas superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT) y la capacidad antioxidante total se estudió por FRAP. La interacción entre biofilms-Ma se evidenció por parámetros inmunológicos característicos de la respuesta temprana, como la producción de citoquinas proinflamatorias (factor de necrosis tumoral e Interleuqina-6) por ELISA. La Microscopía Confocal de Exploración Láser (MCEL) permitió evaluar tridimensionalmente esta interacción. La capacidad fagocítica fue estudiada con inhibidores (cloroquina) y MC. Se realizó un análisis de varianza, con significación de las diferencias entre las variables. Los resultados obtenidos muestran que podría haber una respuesta inmune diferencial si el biofilms coloniza un tejido, que si ya está previamente formado en una superficie, como podría ser un dispositivo médico. Tanto el estudio por MCEL como el uso de inhibidores de la fagocitosis mostraron que no es un proceso activamente involucrado. La MCEL permitió observar que los Ma no pudieron, penetrar la estructura del biofilms de Candida, la cual está constituida por los morfotipos, levaduriforme e hifal, entrelazadas en una compleja estructura tridimensional. Conclusiones Los biofilms serían capaces de inducir en el huésped una respuesta inmune diferencial, caracterizada por la dificultad de poder fagocitarlas. La liberación de mediadores que regulan el dedicado equilibrio de la respuesta pro y anti-inflamtoria junto con el aumento de radicales oxidativos generados tanto por el huésped como por el patógeno contribuirían al incremento del daño celular. Las poblaciones involucradas en los mecanismos tempranos de la defensa, condicionan de manera significativa al establecimiento o resolución del proceso infeccioso, siendo diferencial esta respuesta frente a un biofilms en etapa temprana de formación (modelo 1) de un biofilms maduro (modelo 2). Los avances en los mecanismos inmunológicos involucrados en una respuesta inmune innata frente a microorganismos formadores de biofilms aportan cimientos para el desarrollo de nuevas estrategias de prevención.