Resumen de Interacción entre acanthamoeba y legionella en el medio ambiente: implicación en salud humana
Las amebas de vida libre tienen una presencia ubicua en el ambiente, diseminándose en forma de resistentes quistes y en determinadas condiciones volviéndose patogénicas. Acanthamoeba spp., Balamuthia mandrillaris, Naegleria fowleri, Paravahlkampfia sp., Vermamoeba vermiformis son algunos ejemplos. Además, muchas amebas llevan simbiontes en su interior, pudiendo actuar como reservorios e incluso como una especie de “caballo de Troya” para distintos patógenos. Legionella sp. es una de las bacterias que interacciona con Acanthamoeba, logrando no solo sobrevivir en su interior sino también replicarse, en una interacción que puede tener como consecuencia un aumento en la expresión de factores de virulencia bacterianos.
Debido a la alta prevalencia de Acanthamoeba spp. en la región central de España, se planteó investigar su presencia y la de algunas otras amebas en distintos puntos de la red de potabilización del agua de 4 Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAP) con el objetivo de identificar procesos que contribuyesen para su eliminación. Paralelamente, se planteó emplear el cocultivo con Acanthamoeba para detectar Legionella sp. y otras bacterias en agua bruta y tratada. Además, en esta tesis hemos pretendido evaluar la influencia de la interacción con Acanthamoeba en la patogenicidad de Legionella sp. Desde el punto de vista del patógeno, se evaluó en esta interacción la expresión de las proteínas efectoras SdhA, LegK2 y SidK, marcadores de virulencia, comparándolo en dos especies de Legionella, L. pneumophila y L. feeleii, ésta última por su detección en ETAPs en estudios anteriores. Desde el punto de vista del hospedador, se evaluó la producción y liberación de IL-6, IL-8 e IFN-γ, y también la presentación antigénica a través de la expresión de MHC-I, en macrófagos.
Respecto a Acanthamoeba spp., se observó su presencia en distintos puntos de las ETAPs, pero no se detectó ninguno que influya en su aparición o eliminación. Los genotipos identificados fueron T3, T4/1, T4/7, T4/8, T4/12, T4/13, T4/16, T4/22, T4/27, T4/30, T4/34, T4/36 y T4/37 y T5, indicando mayor presencia del genotipo T4, y destacando que ha sido la primera vez que se ha descrito la presencia de T5 en esta región. Esta variabilidad sugiere que no sólo no se están eliminando estas amebas con los diferentes tratamientos, sino que también puede existir una posible colonización de las instalaciones. Respecto a las otras amebas investigadas, no se detectó N. fowleri, y B. mandrillaris se observó en una muestra de biofilm. V. vermiformis y Paravahlkampfia sp. se detectaron con mayor frecuencia en el biofilm del decantador y muestras de fango.
El cocultivo de Acanthamoeba spp. permitió la detección de Legionella sp. en el 78,5% de las muestras, identificando la presencia de las especies L. drozanskii y L. donaldsonii. Además, el cocultivo de estas muestras permitió también aislar de Pseudomonas aeruginosa, P. stutzeri, P. fluorecens, Achromobacter xylosoxidans y Stenotrophomonas maltophilia. Esta metodología permitió una mayor detección de bacterias, mostrando su utilidad como una herramienta para análisis ocasionales cuando sea necesario mayor control o investigar el origen de brotes.
Respecto a la expresión de factores de virulencia, se observó un aumento de la expresión de la proteína efectora SdhA después de la infección de Acanthamoeba, destacando su mayor expresión en cultivos de macrófagos infectados con L. feeleii. Se observó un aumento de la expresión de LegK2 tras la infección de células eucariotas, pero más intensa en la infección por L. pneumophila. En cuanto a SidK, se observó mayor expresión en el tiempo de infección de 24 horas, sin demostrar cambio en la expresión en L. pneumophila y sí en L. feeleii cuando el inóculo procedía de la infección previa en Acanthamoeba. La relación Acanthamoeba-Legionella observada parece contribuir a la patogénesis de esta bacteria. También se realizó un experimento in vivo para evaluar la patogenicidad de L. feeleii en ratones, pero no se logró detectar la expresión de estos genes dado que las dosis probadas no desarrollaron el grado esperado de infección.
Desde el punto de vista del hospedador, la expresión de MHC-I en los macrófagos demostró un aumento inicial de la expresión para ambas especies, con aumento progresivo en cultivos infectados con L. feeleii pero que disminuyó en los infectados por L. pneumophila. Este dato indica una posible inhibición de la presentación antigénica por parte de L. pneumophila, como ya se había descrito previamente, y no así en la infección por parte de L. feeleii, eso puede significar que L. feeleii no es capaz de evadir la respuesta inmune. En la producción de IL-6 e IL-8, se observó una expresión similar entre ellas, aumentando su concentración, pero de forma más elevada en los cultivos con L. feeleii, aunque con una ligera menor producción en los cultivos cuyo inóculo procedía de infección de Acanthamoeba spp. Estos datos sugieren que L. pneumophila inhibe parcialmente la inducción de una respuesta proinflamatoria. Y sin embargo, se produce una exacerbada respuesta del Sistema Inmune en la infección causada por L. feeleii. En la producción de IFN-γ, se observó una ligera inducción, con mayor estimulación en los cultivos infectados con L. pneumophila. Aún así, no parecen producir IFN-γ suficiente para una respuesta inmune eficaz, de forma que ambos patógenos podrían producir una patología grave. Además, la patogenicidad de un microorganismo no sólo depende de sus factores de virulencia y de la capacidad para evadir la actividad del sistema inmune, sino de los efectos negativos debidos en ocasiones a una exacerbada actividad de la respuesta inmune del hospedador. Por todo ello, no se pudo concluir qué especie podría ser la más patógena.
