Descripción general
El
Laboratorio de Microbiología del Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente
Estable (IIBCE) tiene una larga trayectoria en el estudio de diversos aspectos
relacionados con patogenicidad de bacterias que
afectan a humanos y diferentes especies animales. La comprensión de los fenómenos
bacterianos que posibilitan la instalación y el avance de la infección en
el huésped, un paso necesario para el desarrollo posterior de alternativas
terapéuticas o de prevención, constituyó el principal objetivo de la investigación
llevada a cabo en nuestro laboratorio
durante años.
Como continuación de estos trabajos comenzados
en la década de los ’60, el Laboratorio de Microbiología consolidó una línea
de investigación relacionada con el estudio del rol de factores de virulencia
de bacterias uropatógenas y su potencialidad como
antígenos protectores, tomando Proteus mirabilis como caso particular.
La investigación relacionada con aspectos
básicos de la patogenia de P. mirabilis presenta un gran potencial
como modelo de estudio de patógenos bacterianos que causan infección urinaria,
una de las infecciones más comunes y de mayor impacto en humanos. Por otra
parte, las estrategias utilizadas por los patógenos para establecerse en el
hospedero son comunes a una muy amplia gama de especies, por lo que su dilucidación
es de interés para la comprensión general de las relaciones huésped-microorganismo.
Estos conocimientos también pueden proveer la base para el desarrollo de alternativas
de prevención y tratamiento de enfermedades infecciosas, en un momento de
crisis de la antibióticoterapia originada por la
creciente emergencia de cepas bacterianas resistentes y la carencia de nuevas
drogas antimicrobianas.
En los últimos años, nuestro grupo se
propuso ampliar el espectro de su actividad a lo que se sumaron las demandas
crecientes del sector productivo nacional y la potencialidad de asociación
con otros actores del ámbito académico, por lo que se comenzaron a abordar
líneas de trabajo novedosas.
En colaboración con el Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria
(INIA) se comenzó a trabajar en aspectos microbiológicos relacionados con
la actividad apícola. En 2001 publicamos la primera descripción Paenibacillus larvae subsp.
larvae,
la bacteria causante de Loque Americana, en diversas
regiones de nuestro país. A partir de estas actividades se desarrolló un método
de diagnóstico del patógeno en base a PCR y se comenzó a trabajar en la caracterización
de cepas de P. l. larvae autóctonas, la evaluación
de la diversidad intra-especie
y diversos aspectos de la epidemiología de la enfermedad en el país, por medio
de técnicas clásicas y moleculares. A esto se agrega el estudio de la flora
microbiana de colmenas en el país.
Entre los recursos biológicos y genéticos
que son parte del patrimonio natural se encuentran los microorganismos. Su
presencia y relevancia en la biosfera se manifiesta en múltiples formas, siendo
su papel imprescindible en los ciclos biogeoquímicos de diversos elementos
(carbono, nitrógeno, azufre y hierro, entre otros). De esta manera, la importancia
de conocer la diversidad microbiana, especialmente la bacteriana, se torna
evidente. Por este motivo, la ecología microbiana se ha desarrollado de manera
muy importante a nivel internacional en los últimos años y nuestro Laboratorio
ha decidido desarrollar esta nueva línea de investigación específicamente
centrada en el estudio de la diversidad y dinámica de bacterias acuáticas,
en conjunto con la Sección Limnología de la Facultad de Ciencias. Esta actividad
incluye el desarrollo de técnicas moleculares para la identificación de grupos
bacterianos, en particular la generación de librerías, secuenciación del gen
de ARN 16S y FISH (fluorescente in situ hybridization).
Otra línea de desarrollo
reciente es el estudio de aspectos vinculados a los probióticos, cepas bacterianas
inocuas que luego de su administración ejercen efectos beneficiosos en el
huésped. Estas cepas han sido empleadas tanto en la industria como
con fines terapéuticos, para lo cual deben cumplir determinados requisitos.
El objetivo inicial de nuestro trabajo fue aislar y caracterizar cepas con
potencial probiótico de diversos orígenes. Entre todas estas cepas se seleccionó
una del género Lactobacillus de la flora vaginal normal de ratón, la que se
caracterizó fenotípica y genéticamente, incluyendo la determinación de su
potencial probiótico. En ensayos de antagonismo in vitro, esta cepa demostró capacidad inhibitoria
contra P. mirabilis uropatogénico y una dosis preventiva administrada transuretralmente disminuyó significativamente la infectividad
de P. mirabilis en un modelo de
ITU ascendente en ratón. Estos resultados alientan a continuar la investigación
relacionada con el posible uso de probióticos con fines terapéuticos, tanto
en infecciones urinarias como en patologías digestivas o como aditivos alimenticios
no sólo en humanos sino también en especies animales de compañía y de producción.
Finalmente, nuestra más reciente
vertiente de investigación se centra en otro rubro productivo alternativo
de rápido desarrollo en nuestro país. En Uruguay, a partir del Decreto 801/985
que regula la cría en cautividad de especies de fauna silvestre, se han instalado
varios criaderos de ñandú (Rhea americana). A partir de ese momento comienza la explotación de la
especie en cautiverio, respetando una normativa que busca desarrollar criaderos
económicamente rentables sin alterar las poblaciones silvestres, considerada
el banco genético de la especie. Uruguay es el país con mayor cantidad de
ñandúes en cautiverio. Hasta el momento, existen más de 150 criaderos de ñandú
registrados en el Departamento de Fauna del M.G.A.P.
y se estima que actualmente hay más de 30.000 ejemplares en los criaderos
y este número aumenta considerablemente año a año.
Nuestro
trabajo relacionado con esta especie comenzó a raíz de las frecuentes patologías
causadas por Clostridium
perfringens. En ñandúes en particular se ha detectado la presencia del agente a partir
de necropsias de cientos de charabones en varios
criaderos con problemas de alta mortalidad. A raíz de este problema y como
resultado de la demanda de productores y de técnicos involucrados en el rubro,
se desarrolló un proyecto en nuestro Laboratorio que permitirá en primer lugar
confirmar estos diagnósticos y posteriormente procurará desarrollar estrategias
de prevención, en particular vacunas. Hasta el momento, la tecnología de esta producción se basa en conocimiento
empírico y adaptación de tecnologías aplicadas a otras especies en el extranjero.
También
se procurará avanzar en el conocimiento relacionado con la comunidad bacteriana intestinal del ñandú y su relación con distintos regímenes
de cautiverio y alimentación y con
parámetros de salud e índices productivos, por medio de técnicas moleculares
que incluyen construcción de librerías y secuenciación del rARN 16S, ARDRA y FISH.
Todas estas líneas de investigación proporcionan
el marco para el desarrollo de la formación y las carreras científicas de
un nutrido grupo de jóvenes investigadores a través de diversos proyectos
con financiamiento externo. A pesar de ello, consideramos que es necesario
afianzar y ampliar la base de recursos humanos de nuestro grupo
Nuestra unidad también participa activamente en actividades de docencia universitaria de grado y postgrado así como diversas actividades
institucionales en el IIBCE (integración de comisiones institucionales, integración
de tribunales y participación en el programa de visitas escolares y liceales
al instituto).