Hongos contra hongos: Nueva levadura podría prevenir infecciones fúngicas con peligro de vida

Un estudio publicado recientemente en la revista Journal of Experimental Medicine revela que una levadura novedosa, identificada por investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot, podría utilizarse para prevenir la candidiasis invasiva, una de las principales causas de muerte en pacientes hospitalizados e inmunocomprometidos.

Esta nueva levadura vive en forma inofensiva en los intestinos de ratones y humanos, y según lo mostrado hasta ahora en animales de laboratorio, puede desplazar al hongo responsable de la candidiasis, Candida albicans.

Millones de especies microbianas viven dentro o sobre el cuerpo humano, muchas de ellas inofensivas o incluso beneficiosas para la salud humana. Entre ellas se encuentran diversas especies de levadura que pertenecen al reino de los hongos.

La levadura microscópica Candida albicans, comúnmente presente en los intestinos y cavidades internas del cuerpo, suele ser benigna, pero ocasionalmente puede proliferar excesivamente y causar infecciones superficiales conocidas como candidiasis. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias, esta levadura puede atravesar la barrera intestinal e infectar la sangre u órganos internos. Esta peligrosa condición, conocida como candidiasis invasiva, es común en entornos sanitarios, especialmente en pacientes inmunocomprometidos, con tasas de mortalidad de hasta el 25%.

La candidemia es una de las infecciones más comunes en el torrente sanguíneo en los Estados Unidos. Entre 2013 y 2017, la incidencia promedio (tasa de nuevas infecciones) fue de aproximadamente nueve por cada 100,000 personas, pero este número varía sustancialmente según la ubicación geográfica y la población de pacientes. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de los Estados Unidos estiman que aproximadamente 25,000 casos de candidemia ocurren en todo el país cada año.

Aunque es la forma más común de candidiasis invasiva, la candidemia no representa todas las formas de candidiasis invasiva. La infección también puede ocurrir en el corazón, riñón, huesos y otros órganos internos sin ser detectada en la sangre.

De hecho, el número de casos de candidiasis invasiva podría ser el doble de la estimación para la candidemia. Algunos tipos de Candida son cada vez más resistentes a los medicamentos antifúngicos de primera y segunda línea, como el fluconazol y los equinocandinos. Aproximadamente el siete por ciento de todos los aislamientos sanguíneos de Candida probados en los CDC son resistentes al fluconazol.

Un hallazgo fortuito para comenzar las cosas

Como muchos avances científicos, esta investigación comenzó con un hallazgo serendipitoso. Mientras estudiaban infecciones por levaduras, el Prof. Steffen Jung y sus colegas - la becaria postdoctoral Dra. Jarmila Sekeresova Kralova y la estudiante de investigación Catalina Donic en el laboratorio de Jung en el departamento de inmunología y biología regenerativa de Weizmann.

Al igual que muchos avances científicos, esta investigación comenzó con un hallazgo serendipitoso. Mientras estudiaban infecciones por levaduras, el Prof. Steffen Jung y sus colegas en el Instituto Weizmann notaron que algunos de sus ratones de laboratorio no podían ser colonizados con C. albicans, sino que portaban una especie de levadura previamente desconocida.

"Al saber que C. albicans puede causar enfermedades potencialmente mortales, decidimos investigar más a fondo", dijo Jung. "Y de hecho, esta línea de investigación valió la pena: descubrimos que la nueva levadura podía prevenir de manera robusta la colonización con C. albicans".

Los investigadores nombraron a la nueva especie Kazachstania weizmannii en honor al Dr. Chaim Weizmann, primer presidente de Israel y fundador del Instituto Weizmann. Esta especie está estrechamente relacionada con la levadura asociada con la producción de pan de masa madre y parece vivir inocuamente en los intestinos de los ratones, incluso cuando los animales están inmunosuprimidos.

Pero lo más importante es que los investigadores encontraron que K. weizmannii puede competir con éxito con C. albicans por su lugar en el intestino, reduciendo la población de C. albicans en los intestinos de ratones. Además, aunque C. albicans puede atravesar la barrera intestinal y propagarse a otros órganos en ratones inmunosuprimidos, la exposición de estos animales a K. weizmannii retrasó significativamente el inicio de la candidiasis invasiva.

Es importante destacar que Jung y sus colegas también identificaron K. weizmannii y otras especies similares en muestras de intestino humano. Sus datos preliminares sugieren que la presencia de K. weizmannii era mutuamente excluyente con la presencia de especies de Candida, lo que sugiere que las dos especies también podrían competir entre sí en los intestinos humanos, aunque estos hallazgos deben ser corroborados por análisis adicionales.

"Por su capacidad de competir con éxito con C. albicans en el intestino de ratones, K. weizmannii redujo la presencia de C. albicans y mitigó el desarrollo de la candidiasis en animales inmunosuprimidos", dice Jung. "Esta competencia entre Kazachstania y las especies de Candida podría tener un valor terapéutico para el manejo de enfermedades humanas causadas por C. albicans".