La docente e investigadora de la Facultad de Microbiología de la Universidad de Costa Rica (UCR), Pamela Altamirano Silva, destacó internacionalmente durante este mes de agosto debido a su trabajo en un estudio acerca de la infección bacteriana brucelosis.

El estudio se realiza en conjunto con siete especialistas más y, según señaló la UCR, tiene como objetivo el descubrir por qué la respuesta molecular de la bacteria aumenta su potencial infeccioso.

El trabajo de la científica, de tan solo 36 años, fue reconocido vía podcast en un segmento de alcance internacional llamado “Esta Semana en Microbiología”, auspiciado por la Sociedad Americana de Microbiología, ASM por sus siglas en inglés. 

Vincent Racaniello, uno de los científicos integrantes de la prestigiosa sociedad, expresó su reconocimiento a la investigación de la costarricense:

Lo que es tan notable en la investigación es que te convencen de que el crecimiento intracelular de alguna manera influye en la programación de la bacteria, ¡tanto!, que dicha programación la hace más capaz de interactuar con nuevas células hospedero para replicarse. En otras palabras, la bacteria genera una transmisión más eficiente a la siguiente nueva célula hospedera” .

A su vez, la doctora Michele Swanson, resaltó que gracias al ingenio de Altamirano el estudio fue exitoso:

La parte más importante del estudio de la primera autora, Pamela Altamirano, es el desarrollo minucioso de un ensayo (modelo) a fin de extraer las bacterias intracelulares de las células ya infectadas, y luego caracterizarlas químicamente para medir su capacidad de invadir la siguiente célula".

Los interesados en escuchar el podcast al cual se hace referencia, pueden ingresar en este link y disfrutarlo en inglés.

La microbióloga se mostró satisfecha y motivada por el reconocimiento alcanzado, debido a que considera que es el resultado de horas de esfuerzo y de un trabajo en equipo enfocado en dar respuesta a interrogantes que siguen inquietando al mundo de la ciencia.

Lograr esa mención es muy gratificante. Primero, porque soy 100 % sello UCR y, segundo, porque la ciencia no es fácil, requiere de mucha persistencia y a veces es frustrante cuando no se obtiene un resultado a la primera. Se necesita de mucho sacrificio a nivel personal", señaló Altamirano.

Sobre el estudio 

El estudio de la costarricense tuvo relevancia a nivel internacional debido a que es el primero que logra explicar cómo el patógeno aumenta su capacidad para multiplicarse en nuevas células hospederas.

El hallazgo da pistas de importancia a la comunidad científica internacional pues sirven como insumos para abordar el manejo de la bacteria Brucella abortus, causante de la enfermedad fuertemente contagiosa conocida como brucelosis. 

La enfermedad puede llegar a enfermar tanto al ser humano como a los animales de producción, principalmente al ganado bovino.

En el caso de los animales que presentan la bacteria, es probable que sean sacrificados para evitar que la infección se expanda al resto de la manada y llegue a contagiar a alguna persona.

En el ser humano, la brucelosis se manifiesta mediante fiebres ondulantes, con otros síntomas como la fatiga que pueden llegar a convertirse en padecimientos crónicos. Además, en algunos casos el patógeno desencadena complicaciones severas como meningoencefalitis, espondilitis, artritis y endocarditis.

La docente de la UCR comentó que:

La Brucella abortus es una bacteria intracelular. ¿Qué quiere decir esto? Que es un patógeno que necesita de otra célula para multiplicarse y así mantener su ciclo de vida. Esta bacteria se puede multiplicar fuera de las células, pero prefiere vivir dentro de ellas. Entonces, el sistema que estudiamos interviene en el paso que efectúa la bacteria desde un ambiente fuera de las células hacia el interior de las células. También, en la transición desde un ambiente adentro de las células hacia un ambiente fuera de las células. Aquí interviene el sistema que analizamos, pues activa una respuesta molecular en la bacteria que le genera una mejor capacidad para sobrevivir, adherirse y multiplicarse”. 

De acuerdo con la científica, cuando la bacteria empieza a salir de la célula que ya infectó, su sistema registra que nuevamente está cambiando de ambiente.

Como resultado, se van a desencadenar respuestas que favorecen a que el patógeno salga por completo de la célula infectada de una forma más competente. Posteriormente, activa una serie de sistemas especializados para infectar nuevas células y adherirse a ellas con mayor eficiencia e iniciar un nuevo ciclo.

Un trabajo de años 

Los resultados obtenidos son el trabajo de más de siete años de estudio por parte del grupo de científicos que iniciaron su proceso con la estandarización de un protocolo para purificar las bacterias intracelulares.

Una vez listo el protocolo, el equipo de la UCR procedió a infectar células en cultivo para recrear todo el ciclo celular. Posteriormente, extrajeron los microorganismos dentro de las células después de 48 horas de incubación y las utilizaron para iniciar un nuevo ciclo infeccioso.

Al respecto Altamirano señaló que:

Al estudiar los patógenos extraídos mediante un proceso estandarizado de purificación de bacterias intracelulares, logramos extrapolar lo que posiblemente ocurre cuando la bacteria está infectando las células de una vaca”.

Después de esas 48 horas de incubación de las bacterias en células epiteliales, la científica vio que los microorganismos que salían tenían una mayor capacidad para generar un mejor ciclo de infección.

De esa forma, se obtuvo el resultado principal: el cómplice en desencadenar una respuesta molecular en Brucella abortus, el cual aumenta su potencial infeccioso, es el paso intracelular.

Alcance del estudio 

Para el estadounidense, Michael Schmidt, la investigación sirve para debilitar la creencia de la necesidad de una única bacteria de B. abortus para generar la infección.

Schmidt explicó que:

Se tenía el típico pensamiento de que una bacteria de Brucella era suficiente para causar una infección en un ser humano adulto, por ser en extremo infecciosa. Por esta razón, en los Estados Unidos no podemos estudiarla sin el respectivo permiso. Esto hace que el modelo propuesto desde Costa Rica nos aporte en ese entendimiento”.

Por su parte, la joven científica concluyó que el conocimiento adquirido se puede utilizar a largo plazo en la generación de tratamientos y vacunas:

La brucelosis genera grandes pérdidas económicas. Un ganadero que tenga pérdidas en la producción de leche o deba sacrificar su ganado debido a una infección por brucelosis, tiene un gran impacto económico. Por lo tanto, si logramos determinar cómo hace la bacteria y cuáles sistemas necesita para establecer este ciclo de vida celular, estamos más cerca de hallar vacunas más eficientes u otras formas para evitar el establecimiento de esta enfermedad”.