El brote de Shigella que comenzó en diciembre de 2022 en el Wisconsin National Primate Research Center proporcionó a los investigadores valiosos datos inmunológicos para el desarrollo de vacunas. En el estudio publicado en Science Translational Medicine, los científicos analizaron datos obtenidos de primates no humanos infectados para identificar respuestas inmunitarias eficaces contra la bacteria y posibles objetivos vacunales.
Durante el brote se registraron 169 casos de shigelosis confirmados microbiológicamente entre primates no humanos. Los investigadores recolectaron 151 aislados de Shigella para la serotipificación y realizaron la secuenciación del genoma completo de 95 aislados representativos. El brote fue causado por dos grupos relacionados de Shigella flexneri, una especie frecuente entre los primates en cautividad. Aunque Shigella sonnei es más común en los brotes humanos, ambas especies pueden infectar a los dos grupos de primates. De los 90 aislados sometidos a pruebas de resistencia antimicrobiana, el 63 % presentaba multirresistencia. La mayoría de los casos provocó síntomas leves de diarrea, mientras que algunos animales no presentaron síntomas y otros desarrollaron una enfermedad grave; los bebés fueron el grupo más afectado.
Los científicos obtuvieron suero, plasma y células inmunitarias de 41 animales infectados durante el proceso de infección. Las muestras se recogieron 1, 2 y entre 4 y 6 semanas después de determinarse la infección. Los análisis detectaron anticuerpos dirigidos contra el antígeno O, el componente externo de la molécula LPS situada en la superficie externa de la bacteria. Se observó que algunos anticuerpos se desarrollaban tras exposiciones repetidas y podían atacar los antígenos O de distintos serotipos de Shigella. Los anticuerpos que se unían con fuerza al antígeno O también podían activar cadenas de proteínas plasmáticas que destruyen la bacteria.
Los investigadores también analizaron los anticuerpos dirigidos contra las proteínas IpaB e IpaD situadas en el extremo del sistema de secreción tipo 3 (T3SS), similar a una aguja, que la bacteria utiliza para atacar a las células. Estos anticuerpos podían estimular respuestas inmunitarias protectoras, incluidas las de las células T. Mientras que algunos anticuerpos facilitaban la destrucción de las células sanguíneas, los protectores impedían este proceso. Se señaló que los dos tipos de anticuerpos se unían a distintas regiones de las proteínas y que se había identificado el punto exacto de unión de los anticuerpos protectores. Los hallazgos ofrecen nuevos objetivos para diseñar una vacuna eficaz contra distintas especies de Shigella.
Por qué es importante
La principal contribución del estudio es demostrar que la inmunidad frente a Shigella no consiste únicamente en una respuesta general generada tras pasar la infección, sino que puede estudiarse mediante anticuerpos dirigidos contra distintas partes de la bacteria y con funciones diferenciadas. El hecho de que los anticuerpos que reconocen el antígeno O puedan ser eficaces contra distintos serotipos ofrece un marco para comprender cómo superar la diversidad entre especies en el diseño de vacunas. La identificación de las regiones específicas a las que se unen los anticuerpos protectores contra las proteínas del T3SS permite acotar la cuestión de qué respuestas inmunitarias deben estimular las vacunas candidatas. No obstante, el brote, en el que la resistencia a múltiples medicamentos está extendida y pueden observarse enfermedades graves, especialmente en bebés, también pone de manifiesto las limitaciones de las opciones de tratamiento distintas de las vacunas. Sigue sin estar claro cómo se traducirán los hallazgos en una vacuna que proporcione protección en seres humanos.