La respuesta inmunitaria empieza por los ojos

El microbioma del ojo entrena a las células inmunes para evitar patógenos

E.P. | 14 - Julio - 2017 15:49 h.

Los microbios que viven en el ojo son esenciales para las respuestas inmunes que protegen al ojo de la infección, según una nueva investigación realizada en el Instituto Nacional del Ojo (NEI, por sus siglas en inglés), que forma parte de los Institutos Nacionales de Salud (NIH, por sus siglas en inglés) estadounidenses. El estudio, que se publica en la revista 'Immunity', demuestra la existencia de una microbiota ocular que entrena el sistema inmune en desarrollo para evitar patógenos. La investigación.

"Ésta es la primera evidencia de que una bacteria vive en la superficie ocular a largo plazo", explica Rachel Caspi, investigadora principal en el Laboratorio de Inmunología de NEI. "Este trabajo aborda una larga cuestión acerca de si hay un microbioma ocular residente", agrega.

Durante años se pensó que la superficie ocular era estéril debido a la presencia de una enzima llamada lisozima que destruye las bacterias, los péptidos antimicrobianos y otros factores que liberan el ojo de los microbios que pueden llegar desde el aire (o desde nuestros dedos) hacia la superficie del ojo.

El investigador del laboratorio de Caspi, Anthony St. Leger, fue capaz de cultivar bacterias de la conjuntiva del ratón, la membrana que recubre los párpados y encontró varias especies de 'Staphylococci', que comúnmente se encuentran en la piel, y 'Corynebacterium mastitidis' ('C. Mast'). Pero no estaba claro si esos microbios acababan de llegar al ojo y estaban en camino de ser destruidos, o si vivían en el ojo durante largos periodos de tiempo.

Los investigadores encontraron que 'C. Mast', cuando se cultiva con células inmunes de la conjuntiva, induce la producción de interleuquina (IL) -17, una proteína de señalización crítica para la defensa del huésped. Tras una investigación adicional, hallaron que la IL-17 fue producida por las células T delta gamma, un tipo de célula inmunológica que se encuentra en los tejidos de la mucosa.

La IL-17 atrajo a la conjuntiva a otras células inmunes llamadas neutrófilos --el tipo más abundante de glóbulos blancos-- e indujo la liberación de proteínas antimicrobianas en las lágrimas. Los investigadores están estudiando actualmente las características únicas que pueden hacer 'C. Mast' resistente a la respuesta inmune que provoca y permite que persista en el ojo.

Para determinar si el microbio estaba contribuyendo a la respuesta inmune en ratones, St. Leger formó dos grupos, uno de control (con 'C. Mast') y otro tratado con un antibiótico para matar a 'C. Mast' y otras bacterias oculares, y luego los desafió con el hongo 'Candida albicans'. Los modelos experimentales que recibieron antibióticos tuvieron una respuesta inmune reducida en su conjuntiva y no fueron capaces de eliminar 'C. Albicans', dando lugar a una infección ocular completa. Por otro lado, los roedores de control con 'C. Mast' normales fueron capaces de defenderse del hongo.

La prueba de concepto de que existe un microbioma ocular central

St. Leger notó que los ratones de la instalación de animales del NIH tenían 'C. Mast' en sus ojos, pero los animales del Laboratorio de Jackson (JAX) en Maine y otros comerciales no. Esta observación fortuita permitió a los investigadores determinar si 'C. Mast' era realmente un microbio residente, a diferencia de un microbio transitorio que aterriza en el ojo del ambiente. Hicieron esto inoculando a modelos experimentales sin 'C. Mast' con el microbio y determinando si podría cultivarse el microbio de los animales de los ojos muchas semanas más tarde y si el microbio podría ser fácilmente transmitido entre compañeros de jaula.

Cuando se inocularon con 'C. Mast', los ratones JAX produjeron células T gamma/delta conjuntivales que liberaron IL-17 y las bacterias todavía se podían cultivar de sus ojos después de muchas semanas. Por el contrario, varias otras cepas de bacterias inoculadas sobre los ojos de ratones JAX desaparecieron sin inducir inmunidad local. "Todavía no sabemos qué hace que 'C. Mast' se establezca con éxito en el ojo, mientras que otras bacterias similares no lograron colonizarlo", dice Caspi.

Curiosamente, 'C. Mast' no se propagó a las jaulas incluso después de ocho semanas de coalojamiento; sin embargo, 'C. Mast' se puede pasar de la madre al cachorro. Ambas observaciones apoyan la idea de que 'C. Mast' es un residente comensal, no una bacteria que se reintroduce continuamente en el ojo desde la piel o el medio ambiente, explica Caspi.

Aunque 'C. Mast' parece estimular una respuesta inmune beneficiosa, puede haber situaciones en las cuales podría causar enfermedad, observa St. Leger. Los ancianos tienden a tener sistemas inmunes suprimidos, que podrían permitir que 'C. Mast' crezca fuera de control y cause patologías. Los investigadores están estudiando actualmente si otras bacterias juegan un papel en la regulación de la inmunidad del ojo.

"Hemos establecido la prueba del concepto de un microbioma ocular central --señala St. Leger--. Es bien sabido que hay bacterias buenas en el intestino que modulan la respuesta inmune. Ahora, mostramos que esta relación existe en el ojo. Esto es importante para la forma en que pensamos en el tratamiento de la enfermedad ocular".

No obstante, todavía no está claro cómo estos resultados pueden traducirse en la salud humana y la inmunidad. Por ello, los investigadores aconsejan que los pacientes sigan los consejos de su oftalmólogo cuando usan antibióticos para las infecciones del ojo.