Bajo el microscopio con la Dra. Leona Gilbert
Comprendiendo la Borrelia a nivel celular.
La Dra. Leona Gilbert analiza en profundidad la bacteria de Lyme, la Borrelia, y nos muestra cómo interactúa con nuestras células y cómo logra evadir nuestro sistema inmunitario. La Dra. Gilbert es doctora en biotecnología y cuenta con una amplia experiencia en bioinnovación y bionegocios. También conoceremos más sobre su investigación y su impacto en la comprensión de la enfermedad de Lyme y las infecciones asociadas. La Dra. Gilbert es originaria de Canadá y actualmente reside en Finlandia.
Cuando las células inmunitarias se encuentran con Borrelia
La Dra. Gilbert describe el proceso básico que ocurre cuando una célula inmunitaria llamada macrófago se encuentra con Borrelia en el cuerpo. Explica que, durante este proceso, el macrófago muestra proteínas en su superficie para que el sistema inmunitario pueda reconocer a Borrelia. Destaca algunas de las características únicas de Borrelia, como su gran longitud, su delgadez extrema (similar a un cabello) y su forma helicoidal. Los macrófagos, a su vez, deben utilizar mecanismos específicos para procesar este patógeno grande e irregular. Poseen prolongaciones similares a brazos que envuelven a Borrelia, la cual se enrolla antes de ser fagocitada por la célula.
La Borrelia tiene una estructura similar a un sacacorchos, enrollándose de forma similar a un espiral. Mide tan solo 20 micrómetros de largo y 200 nanómetros de ancho, por lo que es muy delgada. Su pleomorfismo le permite cambiar de forma según su entorno. Cuando se enfrenta a un ambiente adverso, reconoce que este es estresante, por lo que tiende a extender su membrana externa y formar pequeñas vesículas que se expanden formando cuerpos redondos.
La Borrelia es una bacteria camaleónica
La Borrelia puede describirse como pleomórfica. Debido a su estructura larga, delgada y helicoidal, puede cambiar de forma según su entorno. Por ejemplo, si detecta un ambiente adverso, como un cambio en el pH o en los nutrientes, extiende su membrana externa para crear vesículas que evolucionan hasta convertirse en cuerpos redondos. Estos cuerpos redondos son circulares y contienen material genético de la Borrelia enrollado. Anteriormente se creía que estos cuerpos redondos carecían de pared celular, pero las investigaciones demuestran que sí la poseen.
“También hemos observado, tanto en estudios in vitro como in vivo, propios y de otros investigadores, que Borrelia puede formar biopelículas… tienden a agruparse… se ha especulado que la biopelícula es una forma de resistencia que protege a la bacteria contra los antibióticos, entre otros factores, pero en ella también presenta diferentes formas pleomórficas: la espiroqueta (forma parental), el cuerpo redondo… espiroquetas con estas vesículas; todo esto se observa en las estructuras similares a biopelículas”.
Refugio en biopelículas
La Dra. Gilbert explica que, en estudios con humanos, animales y en laboratorio, Borrelia se encuentra en biopelículas donde se agrupa. Las bacterias reclutan elementos de su entorno, como proteínas de la sangre, para crear una matriz extracelular a la que la biopelícula se adhiere. Los análisis de tejido han demostrado la presencia de estas biopelículas tanto en articulaciones como en tejido cerebral. La Dra. Leona Gilbert señala que en la biopelícula se pueden encontrar diferentes formas de Borrelia, incluyendo la forma parental, las vesículas y los cuerpos redondeados. Mediante un proceso denominado detección de quórum, las bacterias comparten material genético que permite la persistencia de formas de Borrelia. Investigaciones recientes indican que estas biopelículas también pueden contener otros microorganismos.
«(Borrelia) recluta otros tipos de proteínas para crear esta matriz extracelular, de modo que la biopelícula pueda adherirse y comenzar a desarrollar una estructura sólida. Hemos observado este fenómeno en las articulaciones de personas y en muestras de cerebro obtenidas en autopsias».
Dra. Leona Gilbert
Bajo el microscopio
Para comprender mejor la Borrelia, se utiliza la microscopía electrónica de transmisión. Los electrones atraviesan la estructura celular, lo que permite visualizar las estructuras internas y externas. Mediante un proceso denominado inmunomarcaje, se emplean anticuerpos dirigidos a estructuras específicas de Borrelia, como su ADN, proteínas de la superficie externa o la proteína p41 de los flagelos, para poder «marcar» cada una de estas estructuras y comprenderlas mejor. El inmunomarcaje también puede ayudar a los científicos a comprender cómo interactúan Borrelia y sus componentes con células inmunitarias como los macrófagos.
Enfoque en células de la piel y las articulaciones
Para comprender mejor el comportamiento de Borrelia en humanos, el equipo del Dr. Gilbert utilizó células de la piel y las articulaciones en su investigación. Infectaron estas células en diferentes intervalos de tiempo para observar si Borrelia podía sobrevivir en su interior. Su investigación demostró que Borrelia sí podía sobrevivir dentro de la piel y las articulaciones.
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