Los investigadores avanzan en la enfermedad de Lyme

   La enfermedad de Lyme es una enfermedad transmitida por vectores que está creciendo en incidencia durante los últimos 20 años en países como Estados Unidos, donde se ha producido un aumento espectacular tanto del número de casos notificados como de la distribución geográfica de la enfermedad.

   El profesor adjunto de Virginia Tech, de la Universidad de Virginia, Brandon Jutras y su laboratorio han seguido abordando la epidemia de la enfermedad de Lyme durante el último año, y recientemente han identificado otra pieza que faltaba en el rompecabezas de la enfermedad de Lyme.

   "Este descubrimiento amplía nuestra comprensión de cómo la `Borrelia burgdorferi` causa la inflamación y la enfermedad --explica Mari Davis, autora principal del artículo, una antigua graduada del laboratorio de Jutras en el Departamento de Bioquímica de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida--. Es un testimonio de lo única que es esta bacteria, y de la necesidad de seguir trabajando para comprender mejor lo que ocurre entre bastidores con el fin de desarrollar futuros diagnósticos y tratamientos".

   Casi todas las bacterias, incluida la que causa la enfermedad de Lyme, fabrican una bolsa en forma de malla para proteger el interior de sus células. Esta bolsa se conoce como peptidoglicano. En 2019, Jutras identificó el peptidoglicano, un componente persistente de la pared celular de la bacteria `Borrelia burgdorferi`, como probable culpable de la inflamación y la artritis de Lyme, el síntoma más común en la etapa final de la enfermedad de Lyme.

   Las investigaciones anteriores de Jutras han demostrado que el peptidoglicano de la `Borrelia burgdorferi` persiste en el cuerpo de los pacientes con artritis de Lyme después de que la bacteria haya entrado en el organismo. Semanas o meses después de la infección inicial, el peptidoglicano permanece, provocando inflamación y dolor.

   En este nuevo avance, el laboratorio descubrió una proteína asociada al peptidoglicano de la `Borrelia burgdorferi` que desempeña un papel amplificador en la inflamación de los pacientes con artritis de Lyme al actuar como una baliza molecular que antagoniza el sistema inmunitario de los pacientes.

   Utilizando un enfoque proteómico no sesgado y la Incubadora de Investigación de Espectrometría de Masas (VT-MSI) de los Servicios Centrales del Instituto Fralin de Ciencias de la Vida, el equipo identificó la proteína como NapA. NapA, que significa Proteína A de Atracción de Neutrófilos, es una notable molécula inmunomoduladora capaz de reclutar células inmunitarias, llamadas neutrófilos, hacia el peptidoglicano inflamatorio.

   "Estamos encantados con el descubrimiento y la publicación de la NapA por parte del doctor Jutras, así como con sus implicaciones para el diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad de Lyme. Su investigación se ajusta perfectamente a la visión de nuestro instituto de influir en la sociedad adoptando un enfoque centrado en los problemas para abordar los retos globales relacionados con el medio ambiente y las ciencias de la vida", apunta Matt Hulver, director ejecutivo del Instituto Fralin de Ciencias de la Vida.

   "NapA es otra pieza de un rompecabezas en constante evolución; parece desempeñar un papel básico en la vida cotidiana de las bacterias al contribuir a las propiedades protectoras generales del peptidoglicano, pero se convierte en una proteína retorcida capaz de engañar a nuestro sistema inmunitario", señala Jutras, profesor afiliado al Instituto Fralin de Ciencias de la Vida y al Centro de Patógenos Emergentes, Zoonóticos y Transmitidos por Artrópodos.

   "Creemos que el lado retorcido de NapA tiene dos modalidades: Al principio de la infección, cuando las bacterias están muriendo y liberando NapA y peptidoglicano, actúa como señuelo para atraer a las células inmunitarias, lo que permite a las bacterias viables escapar y causar la enfermedad --prosigue--. En etapas posteriores de la enfermedad, puede actuar para atraer a las células inmunitarias hacia el peptidoglicano, una molécula capaz de causar inflamación y artritis".

   Para determinar cómo el NapA atraía a los neutrófilos, Davis buscó a Caroline Jones, que era profesora adjunta del Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech en el momento del descubrimiento. Su laboratorio está especializado en el estudio de la quimioatracción de neutrófilos. Jones colocó neutrófilos en el centro de un chip de microfluidos, que actúa como un laberinto por el que las células pueden deambular. En un lado del chip había peptidoglicano puro y en el otro peptidoglicano con NapA.

   Los laboratorios Jones y Jutras demostraron que los neutrófilos migran rápidamente hacia el lado con NapA, lo que demuestra que la proteína es capaz de emitir señales químicas que atraen a los neutrófilos en dirección a ella, y al peptidoglicano.

   Con esta nueva pieza del rompecabezas en la mano, Jutras planea sumarse a los esfuerzos actuales del laboratorio para mejorar las pruebas de diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad de Lyme.

   "Desde el punto de vista de la prevención y el diagnóstico, es posible que la combinación de peptidoglicano y NapA sea una nueva diana para el diagnóstico --resalta Jutras--. En teoría, también podría ser una posible vía de desarrollo de vacunas. Se trata de posibilidades a gran escala que estamos estudiando activamente. Una cosa que sabemos con certeza es que este hallazgo hace avanzar nuestra comprensión de cómo el peptidoglicano puede impulsar la sintomatología de los pacientes con artritis de Lyme".