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La investigación sobre vacunas contra el Staphylococcus aureus (S. aureus), el tipo más común de infección estafilocócica, ha dado lugar a vacunas experimentales que protegen a los ratones pero fallan en humanos. Un artículo publicado el 16 de enero en “Cell Reports Medicine” explica por qué.
Cuando una persona se encuentra por primera vez con un estafilococo, la bacteria engaña al sistema inmunitario humano para que libere anticuerpos ineficaces en lugar de los anticuerpos neutralizantes típicamente asociados a una inmunidad robusta. Ese “truco” permite a S. aureus colonizarnos, normalmente de forma inofensiva.
Cuando el sistema inmunitario de una persona colonizada es desafiado posteriormente con una vacuna estafilocócica, no produce nuevos anticuerpos eficaces. En lugar de ello, moviliza más de los mismos anticuerpos ineficaces que permitieron al bicho colonizar al individuo en primer lugar.
Los desarrolladores de vacunas han probado al menos tres enfoques diferentes para la vacunación contra S. aureus, pero todos se han encontrado con el mismo problema.
El sistema inmunitario está dispuesto…
S. aureus es una de las 30 especies de Staphylococcus que existen en la naturaleza y de las 11 que colonizan a los humanos como parte del microbioma humano. Se encuentra en las fosas nasales, la piel y otros reservorios en personas sanas y sólo es peligrosa cuando entra en el torrente sanguíneo, sobre todo en individuos inmunodeprimidos.
Hasta el 80% de los seres humanos albergan especies de Staphylococcus.
El sistema inmunitario humano fabrica anticuerpos contra S. aureus, al igual que contra otros invasores microbianos. Pero en lugar de neutralizar los anticuerpos que combaten la colonización y la infección, el S. aureus engaña al sistema inmunitario para que produzca anticuerpos ineficaces que permiten al bicho seguir colonizándonos.
Cuando la persona colonizada se enfrenta a una infección por S. aureus o a la vacunación, estos anticuerpos ficticios resurgen con fuerza, pero no hacen nada por ayudar al paciente. La vacunación amplifica este efecto, por lo que las infecciones por S. aureus deben tratarse con antibióticos.
La vacunación “sólo funciona cuando la respuesta inmunitaria inicial a ese patógeno era realmente protectora”, afirma el doctor J.R. Caldera, coautor del trabajo, en un comunicado de prensa.
Dado que el 80% de las infecciones por estafilococos están causadas por la invasión de la misma cepa que coloniza la nariz o la piel del individuo, su “respuesta inmunitaria inicial” no fue protectora, por lo que las respuestas posteriores tampoco lo serán.
“Lo que diferencia a SA [Staphylococcus aureus] es que las propias bacterias tienen formas de evadir el sistema inmunitario desde el momento en que se encuentran con nosotros, y estas estrategias evasivas sólo se ven reforzadas por la vacunación”, afirma Caldera.
… pero los anticuerpos son débiles
Las vacunas antiestafilocócicas generan fuertes respuestas inmunitarias a la vacunación y a la infección, pero esas respuestas se dirigen hacia las características bacterianas que S. aureus utiliza para engañar a su huésped y conseguir que acepte una coexistencia pacífica.
Se trata de un caso de cebado del sistema inmunitario inducido por la vacuna o “pecado antigénico original“, el proceso por el que una vacuna bloquea la respuesta que las personas vacunadas producen cuando se enfrentan al patógeno.
Este fracaso acabó llevando a los investigadores de vacunas a otro callejón oscuro, hacia vacunas dirigidas a la toxina de S. aureus en lugar de a la bacteria. Las llamadas estrategias “toxoides” son la base de las vacunas contra el tétanos, la difteria y la DTP.
Pero “sorprendentemente, tanto las plataformas de inmunización activa [basadas en vacunas] como las pasivas [basadas en anticuerpos] contra las toxinas SA también fracasaron”, dijo el autor principal George Liu M.D., Ph.D., profesor de pediatría en la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego.
Por ejemplo, un estudio de 2021 financiado por AstraZeneca sobre suvratoxumab, un anticuerpo monoclonal dirigido contra la toxina de S. aureus, descubrió que la progresión a neumonía en pacientes infectados por estafilococos no era menor en los sujetos tratados que en los no tratados.
La mayoría de los agentes patógenos, especialmente las bacterias, son organismos complejos portadores de varios antígenos diferentes. Los creadores de vacunas suelen centrarse en el antígeno más prominente para desencadenar la respuesta inmunitaria más fuerte y relevante.
Sobre esa base, Liu consideró una tercera posible estrategia de vacuna contra S. aureus: dirigirse a antígenos menores de la pared celular de S. aureus en lugar de a sus toxinas o al antígeno principal.
Este enfoque tendería a inducir respuestas inmunitarias más débiles que requerirían dosis elevadas de vacuna o adyuvante, pero también se quedó corto.
La resistencia a los antibióticos da lugar a “superbacterias”
Las fosas nasales son el principal reservorio de estafilococos en humanos y una fuente importante de infección, pero el bicho también coloniza la piel, el perineo, la vagina, la garganta y el tracto gastrointestinal.
Las infecciones por estafilococos se producen cuando las bacterias penetran en el torrente sanguíneo, las articulaciones, el corazón o la piel, normalmente cuando el sistema inmunitario de la persona está debilitado. Los antibióticos habituales suelen curar las infecciones por estafilococos.
Sin embargo, en los últimos 70 años, las bacterias que colonizan a los humanos han encontrado formas de contrarrestar el uso o el uso excesivo de antibióticos y antimicrobianos diseñados para matarlas. Algunas bacterias han desarrollado resistencia a estos agentes, lo que hace que los antibióticos sean menos eficaces o completamente ineficaces.
Un tipo de S. aureus resistente a los antibióticos, el S. aureus “resistente a la meticilina” o “SARM“, es especialmente preocupante.
El desenlace más frecuente del SARM fuera de los hospitales es una infección cutánea. Pero los casos graves pueden provocar neumonía u otras infecciones graves de órganos. Las infecciones por SARM no tratadas pueden causar sepsis, una respuesta extrema de todo el sistema a una infección.
Los pacientes hospitalizados son más susceptibles de sufrir consecuencias graves y potencialmente mortales, ya que están expuestos tanto a las cepas de estafilococos de otros pacientes como a las que ellos portan. Las infecciones del sitio quirúrgico son una fuente importante de infecciones sistémicas graves por estafilococos.
Los costes médicos y sociales, directos e indirectos, de la resistencia a los antibióticos en Estados Unidos pueden ascender a 55.000 millones de dólares anuales. Más de 2,8 millones de estadounidenses al año sufren una infección resistente a los antibióticos y 35.000 mueren. S. aureus causó casi 120.000 infecciones del torrente sanguíneo -el tipo más grave- y 20.000 muertes en Estados Unidos en 2017.
¿Podría ser beneficioso el S. aureus?
Los efectos negativos de S. aureus en la salud humana se conocen bastante bien.
Sabemos que las bacterias estafilocócicas nos colonizan, son toleradas por el sistema inmunitario y causan enfermedades cuando entran en el torrente sanguíneo o invaden la piel. También sabemos que las respuestas de los anticuerpos contra S. aureus no eliminan la bacteria ni la colonización ni la infección.
Pero el papel de S. aureus como parte de un microbioma normal y sano no se ha investigado en profundidad.
Un estudio de 2022 sobre los componentes del microbioma de la piel sugirió que al menos una especie de estafilococo, S. hominis -el bicho mayormente responsable del olor corporal-, podría prevenir las infecciones cutáneas.
Otra especie que principalmente coloniza la piel, S. epidermis, es a la vez antiinflamatoria y antibacteriana.
Un estudio de 2015 descubrió que la infección crónica por S. aureus prevenía el desarrollo de encefalomielitis autoinmune en un modelo de esclerosis múltiple en ratas. La encefalomielitis es una inflamación del cerebro y la médula espinal. Aunque la propia infección provocó el aumento de algunos tipos de marcadores inflamatorios, redujo la gravedad de la inflamación de las células nerviosas y del sistema nervioso central.
“SA [S. aureus] lleva mucho tiempo con los humanos, por lo que ha aprendido a ser en parte simbionte y en parte patógeno mortal”, afirma Liu. “Si queremos desarrollar vacunas eficaces contra el SA, tenemos que entender y superar las estrategias que utiliza para mantener este estilo de vida”.