Por Anne Trafton La enfermedad de Lyme, una infección bacteriana transmitida por garrapatas, afecta a casi medio millón de personas en los Estados Unidos cada año. En la mayoría de los casos, los antibióticos eliminan eficazmente la infección, pero para algunos pacientes, los síntomas persisten durante meses o años. Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) y la Universidad de Helsinki han descubierto que el sudor humano contiene una proteína que puede proteger contra la enfermedad de Lyme. También encontraron que alrededor de un tercio de la población porta una variante genética de esta proteína que se asocia con la enfermedad de Lyme en estudios de asociación de todo el genoma. Se desconoce exactamente cómo la proteína inhibe el crecimiento de las bacterias que causan la enfermedad de Lyme, pero los investigadores esperan aprovechar las capacidades protectoras de la proteína para crear cremas para la piel que podrían ayudar a prevenir la enfermedad o para tratar infecciones que no responden a los antibióticos. "Esta proteína puede proporcionar cierta protección contra la enfermedad de Lyme, y creemos que hay implicaciones reales aquí para una prevención y posiblemente una terapéutica basada en esta proteína", dice Michal Caspi Tal, científico investigador principal en el Departamento de Ingeniería Biológica del MIT y uno de los autores principales del nuevo estudio. Hanna Ollila, investigadora principal del Instituto de Medicina Molecular de la Universidad de Helsinki e investigadora del Instituto Broad del MIT y Harvard, es también autora principal del artículo, que aparece hoy en Nature Communications. El autor principal del artículo es Satu Strausz, postdoctorado en el Instituto de Medicina Molecular de la Universidad de Helsinki. Un vínculo sorprendente La enfermedad de Lyme es causada con mayor frecuencia por una bacteria llamada Borrelia burgdorferi. En los Estados Unidos, esta bacteria se propaga a través de garrapatas que son transportadas por ratones, ciervos y otros animales. Los síntomas incluyen fiebre, dolor de cabeza, fatiga y una erupción distintiva en forma de ojo de buey. La mayoría de los pacientes reciben doxiciclina, un antibiótico que generalmente elimina la infección. Sin embargo, en algunos pacientes, síntomas como fatiga, problemas de memoria, interrupción del sueño y dolores corporales pueden persistir durante meses o años. Tal y Ollila, que fueron postdoctorados juntos en la Universidad de Stanford, comenzaron este estudio hace unos años con la esperanza de encontrar marcadores genéticos de susceptibilidad a la enfermedad de Lyme. Con ese fin, decidieron realizar un estudio de asociación de genoma completo (GWAS) en un conjunto de datos finlandés que contiene secuencias genómicas de 410.000 personas, junto con información detallada sobre sus historiales médicos. Este conjunto de datos incluye a unas 7,000 personas que habían sido diagnosticadas con la enfermedad de Lyme, lo que permitió a los investigadores buscar variantes genéticas que se encontraron con más frecuencia en las personas que habían tenido la enfermedad de Lyme, en comparación con las que no la habían tenido. Este análisis reveló tres resultados, incluidos dos encontrados en moléculas inmunitarias que se habían relacionado previamente con la enfermedad de Lyme. Sin embargo, su tercer golpe fue una completa sorpresa: una secretoglobina llamada SCGB1D2. Las secretoglobinas son una familia de proteínas que se encuentran en los tejidos que recubren los pulmones y otros órganos, donde desempeñan un papel en las respuestas inmunitarias a las infecciones. Los investigadores descubrieron que esta secretoglobina en particular es producida principalmente por las células de las glándulas sudoríparas. Para averiguar cómo esta proteína podría influir en la enfermedad de Lyme, los investigadores crearon versiones normales y mutadas de SCGB1D2 y las expusieron a Borrelia burgdorferi cultivada en el laboratorio. Descubrieron que la versión normal de la proteína inhibía significativamente el crecimiento de Borrelia burgdorferi. Sin embargo, cuando expusieron bacterias a la versión mutada, se requirió el doble de proteína para suprimir el crecimiento bacteriano. Luego, los investigadores expusieron bacterias a la variante normal o mutada de SCGB1D2 y las inyectaron en ratones. Los ratones inyectados con las bacterias expuestas a la proteína mutante se infectaron con la enfermedad de Lyme, pero los ratones inyectados con bacterias expuestas a la versión normal de SCGB1D2 no lo hicieron. "En el artículo mostramos que se mantuvieron sanos hasta el día 10, pero seguimos a los ratones durante más de un mes y nunca se infectaron. Esto no fue un retraso, fue un punto final. Eso fue realmente emocionante", dice Tal. Prevención de infecciones Después de que los investigadores del MIT y la Universidad de Helsinki publicaran sus hallazgos iniciales en un servidor de preimpresión, los investigadores de Estonia replicaron los resultados del estudio de asociación de todo el genoma, utilizando datos del Biobanco de Estonia. Estos datos, de unas 210.000 personas, incluidas 18.000 con la enfermedad de Lyme, se añadieron más tarde al estudio final de Nature Communications. Los investigadores aún no están seguros de cómo SCGB1D2 inhibe el crecimiento bacteriano, o por qué la variante es menos efectiva. Sin embargo, encontraron que la variante causa un cambio del aminoácido prolina a la leucina, lo que puede interferir con la formación de una hélice que se encuentra en la versión normal. Ahora planean investigar si la aplicación de la proteína a la piel de ratones, que no producen SCGB1D2 de forma natural, podría evitar que se infecten con Borrelia burgdorferi. También planean explorar el potencial de la proteína como tratamiento para las infecciones que no responden a los antibióticos. "Tenemos antibióticos fantásticos que funcionan para el 90 por ciento de las personas, pero en los 40 años que hemos sabido sobre la enfermedad de Lyme, no hemos cambiado eso", dice Tal. "El diez por ciento de las personas no se recuperan después de recibir antibióticos, y no hay tratamiento para ellos". "Este hallazgo abre la puerta a un enfoque completamente nuevo para prevenir la enfermedad de Lyme en primer lugar, y será interesante ver si también podría ser útil para prevenir otros tipos de infecciones de la piel", dice Kara Spiller, profesora de innovación biomédica en la Escuela de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Drexel, que no participó en el estudio. Los investigadores señalan que las personas que tienen la versión protectora de SCGB1D2 aún pueden desarrollar la enfermedad de Lyme, y no deben asumir que no lo harán. Un factor que puede influir es si la persona está sudando cuando le pica una garrapata portadora de Borrelia burgdorferi. SCGB1D2 es solo una de las 11 proteínas secretoglobinas producidas por el cuerpo humano, y Tal también planea estudiar lo que algunas de esas otras secretoglobinas pueden estar haciendo en el cuerpo, especialmente en los pulmones, donde se encuentran muchas de ellas. "Lo que más me entusiasma es la idea de que las secretoglobinas podrían ser una clase de proteínas antimicrobianas en las que no hemos pensado. Como inmunólogos, hablamos sin parar sobre las inmunoglobulinas, pero nunca había oído hablar de una secretoglobina antes de que esto apareciera en nuestro estudio GWAS. Es por eso que es tan divertido para mí ahora. Quiero saber qué hacen todos", dice. La investigación fue financiada, en parte, por Emily y Malcolm Fairbairn, la Fundación de Ciencias del Instrumentario, la Academia de Finlandia, la Fundación Médica Finlandesa, la Familia Joven y la Fundación Lyme del Área de la Bahía.