Desarrollan molécula contra E. coli bovina

Investigadores del Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO) y del Instituto de Patobiología Veterinaria (IPVET) desarrollaron una molécula innovadora que podría contribuir a disminuir la presencia de Escherichia coli en el ganado y reducir el riesgo de contaminación de alimentos y agua. El objetivo del trabajo es prevenir casos de Síndrome Urémico Hemolítico, una enfermedad que afecta especialmente a niños y que constituye un problema de salud pública en la Argentina. El Síndrome Urémico Hemolítico registra aproximadamente 500 casos por año en el país.

Es la primera causa de insuficiencia renal aguda pediátrica y la segunda de insuficiencia renal crónica. El principal agente causante es Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) con serotipo O157:H7, una bacteria cuyo principal reservorio son los bovinos. Aunque el ganado generalmente no se enferma, excreta la bacteria de forma intermitente a través de sus heces, con impacto sobre pasturas, fuentes de agua y, eventualmente, algunos alimentos. Los terneros jóvenes y los animales en etapa de destete son los mayores excretores.

Esa característica convierte al bovino en un punto central para las estrategias de prevención orientadas a disminuir la circulación de EHEC en el ambiente. La investigación se orientó a intervenir sobre el mecanismo de virulencia que permite a la bacteria colonizar el intestino de la vaca y, de ese modo, reducir la contaminación de alimentos y agua sin modificar la salud del animal.

“El principal objetivo era generar anticuerpos que bloqueen el mecanismo de virulencia de esta bacteria para evitar que colonice el intestino de la vaca y que los bovinos dejen de contaminar el ambiente y alimentos”, explicó Mariano Larzábal, investigador del IABIMO (INTA-CONICET). Su definición sintetiza el enfoque del proyecto, que buscó actuar sobre la bacteria en su reservorio natural y no sobre la enfermedad en el bovino, ya que el animal no suele verse afectado por EHEC.

Después de más de una década de investigación, el equipo identificó dos proteínas clave del sistema de secreción de tipo III (SST3) de EHEC, EspB e Intimina, como los blancos más eficaces para bloquear la colonización intestinal del ganado. Los experimentos iniciales, tanto in vitro como en animales, demostraron que anticuerpos dirigidos contra estas proteínas eran capaces de neutralizar uno de los mecanismos de virulencia de la bacteria y reducir significativamente su excreción fecal. La estrategia aplicada consistió en fusionar ambas proteínas en una única molécula artificial, denominada Quimera.

“La llamamos Quimera porque es la combinación de dos proteínas distintas en una sola molécula que, como tal, no existe en la naturaleza”, comentó Ángel Cataldi, investigador del IABIMO y uno de los impulsores del proyecto. La denominación responde a la composición de la molécula y a su diseño específico para concentrar en una sola estructura dos blancos relevantes de la bacteria. En ensayos preliminares de respuesta inmune se comprobó que la Quimera proteica es capaz de generar respuesta a nivel de anticuerpos en bovinos.

Además, esos anticuerpos no solo reconocen la quimera, sino que también pueden reconocer a las proteínas originales por separado y conservan la capacidad de disminuir la acción de EHEC O157:H7 en cultivos celulares. Estos resultados permitieron avanzar en la evaluación de la molécula como base para una futura vacuna. Uno de los desafíos históricos de las vacunas anti-EHEC ha sido convencer al sector ganadero de su utilidad. El bovino no es usualmente afectado por esta bacteria, por lo que vacunar implica un costo sin beneficio directo visible para el productor.

Ese obstáculo condicionó durante años la posibilidad de desarrollar una herramienta de uso extendido en el ámbito pecuario, aun cuando el impacto sanitario para la población humana resulta relevante. Teniendo en cuenta estos planteos, se pensó una alternativa de vacuna que podría mejorar su receptividad y resultar más económica que una constituida únicamente por subunidades recombinantes. La propuesta consiste en expresar la molécula quimérica en la membrana externa de una bacteria que ya forma parte de una formulación vacunal de interés pecuario.

De ese modo, la molécula quedaría disponible en el exterior del microorganismo, podría ser detectada por el sistema inmune del animal y no generaría un gasto extra para el productor. El desarrollo ya superó las etapas de laboratorio y modelos animales pequeños. Actualmente se trabaja en la fase de bacterias recombinantes que expresen la quimera. Los resultados preliminares son alentadores y se espera que en la siguiente etapa pueda probarse en animales a campo.

El avance abre una línea de trabajo orientada a reducir la carga de EHEC en bovinos y, con ello, el riesgo de contaminación de alimentos y agua asociado a esta bacteria.