Mucosidad intestinal: la defensa natural contra la «Salmonella» que inspira nuevas terapias
La mucosidad intestinal no es solo un fluido molesto: contiene moléculas capaces de desarmar a la Salmonella y otros microbios patógenos. Un hallazgo del MIT abre la puerta a nuevas terapias antivirulencia que podrían revolucionar la prevención de infecciones.
Por Enrique Coperías
Atrapadas en el moco. La mucosidad intestinal no es solo un fluido pegajoso: contiene mucinas que actúan como un escudo químico frente a Salmonella enterica y otros patógenos que causan diarrea y gastroenteritis, según un estudio en Cell Reports. Imagen generada con Copilot
Cuando pensamos en la mucosidad, solemos imaginar un fluido pegajoso, molesto, algo que estorba. Sin embargo, la ciencia lleva años descubriendo que esa sustancia resbaladiza que recubre nuestro aparato digestivo es, en realidad, una de las defensas más sofisticadas del organismo.
Un nuevo estudio publicado en la revista Cell Reports nos descubre que la mucosidad no solo actúa como una barrera física frente a microbios invasores como la bacteria Salmonella, sino que además contiene moléculas capaces de desactivar su maquinaria de infección.
El hallazgo no es menor: la Salmonella enterica es una de las bacterias intestinales más problemáticas en todo el mundo. Provoca millones de casos de gastroenteritis al año y, en ciertos pacientes, infecciones graves que pueden poner en riesgo la vida. Saber que nuestro cuerpo tiene en la mucosidad un arsenal químico que frena a este agente patógeno abre la puerta a nuevas terapias basadas en imitar esas defensas naturales.
Cómo actúa la «Salmonella» y por qué es tan peligrosa
La Salmonella ha perfeccionado a lo largo de la evolución un sistema de ataque sumamente complejo. Se trata del llamado sistema de secreción tipo III (T3SS), una especie de jeringa microscópica con la que inyecta proteínas dentro de las células intestinales humanas.
Esas proteínas manipulan la maquinaria celular de tal modo que la bacteria logra anclarse e invadir los tejidos que ha infectado. Este mecanismo está codificado en un conjunto de genes agrupados en la llamada isla de patogenicidad SPI-1.
El problema es que, una vez en marcha, este proceso desata inflamación, diarrea y, en los casos más graves, diseminación al torrente sanguíneo. Por eso, cualquier estrategia que consiga apagar la SPI-1 equivaldría a quitarle a la Salmonella sus armas más destructivas.
Qué es la mucosidad intestinal y por qué es tan importante
Hasta ahora, los científicos sabían que la mucosidad intestinal —compuesta en gran medida por una proteína gigante llamada mucina MUC2— tenía un papel protector. En experimentos con ratones, los animales carentes de mucina sufrían infecciones mucho más graves. Pero no estaba claro el mecanismo que estaba implicado. ¿Era simplemente una cuestión física, como un muro que bloquea el avance de la bacteria? ¿O había algo más?
El equipo liderado por Katharina Ribbeck, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, se propuso responder a esta pregunta. Y lo que encontraron fue sorprendente: las cadenas de azúcares que decoran la mucina no solo aportan viscosidad, sino que además actúan como mensajes químicos que ordenan a la bacteria bajar las armas.
«Al usar y reformular este diseño del sistema inmunitario innato natural, esperamos desarrollar estrategias para prevenir la diarrea antes de que siquiera comience. Este enfoque podría proporcionar una solución de bajo costo a un gran desafío de salud global que cuesta miles de millones anualmente en productividad perdida, gastos sanitarios y sufrimiento humano», explica Ribbeck.
Los azúcares que hablan con las bacterias
Las mucinas son proteínas recubiertas de largas cadenas de azúcares complejos, llamados glicanos. Estos, muy abundantes en la mucosidad intestinal, resultaron ser la clave. Cuando los investigadores expusieron cultivos de Salmonella a mucinas purificadas, observaron que la bacteria reducía drásticamente su capacidad de invadir células intestinales humanas en el laboratorio.
Más aún: al analizar la expresión génica de la bacteria mediante técnicas de secuenciación, vieron que prácticamente toda la maquinaria de la SPI-1 quedaba silenciada. La Salmonella no dejaba de crecer —seguía multiplicándose con normalidad—, pero lo hacía en una especie de modo pacífico, sin desplegar su arsenal virulento.
El detalle fascinante es que bastaban los azúcares desprendidos de las mucinas, sin necesidad de la proteína completa, para obtener el mismo efecto. Dos moléculas en particular, la N-acetil galactosamina (GalNAc) y la N-acetil glucosamina (GlcNAc), demostraron ser las más influyentes. Estas pequeñas piezas de lego bioquímico se acoplan al regulador maestro de la SPI-1, una proteína llamada HilD, y lo desactivan.
HilD, el interruptor de la infección
La HilD funciona como un auténtico centro de mando. Integra señales del entorno intestinal y, cuando las condiciones parecen favorables, activa el conjunto de genes que arma el sistema de secreción de la Salmonella.
El nuevo trabajo muestra que ciertos azúcares de la mucosidad se unen a una zona de la proteína HilD muy similar a un bolsillo capaz de reconocer carbohidratos. Al hacerlo, bloquean la cascada de encendido de la SPI-1.
Los investigadores comprobaron que, en bacterias mutantes incapaces de producir HilD funcional, la mucosidad ya no podía ejercer su efecto protector. En otras palabras: la mucosidad actúa reprogramando a la bacteria desde dentro, aprovechando su propio sistema de sensores.
Reproducir la naturaleza en el laboratorio
Un aspecto interesante del estudio es que la protección no se debe únicamente a que la mucosidad atrape físicamente a los microbios. Para demostrarlo, los científicos compararon el efecto de las mucinas con el de otros polímeros viscosos sin azúcares, como la carboximetilcelulosa. Este último no tuvo ningún impacto en la virulencia de la Salmonella. Eso confirma que la clave está en la información química de los glicanos, no en la densidad o la textura del moco.
El trabajo no se detuvo en la observación de la mucosidad natural. El equipo del MIT sintetizó glucopéptidos artificiales, es decir, pequeñas cadenas proteicas decoradas con azúcares similares a los de la mucina. Y el resultado fue aún más prometedor: estos compuestos lograron imitar a la perfección el efecto anti-Salmonella.
Eso significa que, en un futuro, podrían desarrollarse medicamentos inspirados en estas estructuras, capaces de modular la virulencia bacteriana sin necesidad de recurrir a antibióticos tradicionales. Sería una vía para evitar el desarrollo de resistencias y mantener a raya a los patógenos sin destruir a las bacterias beneficiosas de la microbiota.
Investigadores han descubierto cómo las mucinas presentes en la mucosidad que recubre el tracto digestivo pueden desarmar a la bacteria responsable de la Salmonella (en morado). Créditos: cortesía de los investigadores.
Un mecanismo con posibles efectos universales
Los autores del estudio destacan que la mucosidad ejerce una doble función defensiva. Por un lado, actúa como barrera física: en capas densas, impide que las bacterias lleguen a la superficie del epitelio. Pero, además, en zonas donde la capa es más fina o porosa, los glicanos proporcionan una defensa química adicional, desactivando la maquinaria de infección de los microbios que logran acercarse.
Es una estrategia evolutivamente brillante: allí donde el muro flaquea, entra en juego el lenguaje químico.
Aunque el estudio se centra en la Salmonella, el hallazgo tiene implicaciones mucho más amplias. La proteína HilD pertenece a una familia de reguladores llamada AraC, presente en otros agentes patógenos, como la Escherichia coli enterotoxigénica, la Shigella y el Vibrio cholerae. Esto sugiere que la mucosidad podría estar usando un lenguaje bioquímico común para mantener a raya a distintos invasores intestinales.
Si se confirma, estaríamos ante un mecanismo de defensa universal basado en azúcares que actúan como señales de stop frente a las bacterias peligrosas.
Un equilibrio delicado
El hallazgo también ayuda a entender por qué la Salmonella prefiere invadir zonas del intestino donde la capa de mucosidad es más delgada, como el ciego o las placas de Peyer. En esas regiones, el escudo físico y químico se debilita, y la bacteria encuentra una oportunidad para activar su arsenal sin ser reprimida.
Además, el estudio revela que ciertas modificaciones químicas en los glicanos, como la adición de ácido siálico, pueden neutralizar su efecto protector. En los experimentos, cuando los investigadores fabricaron glucopéptidos artificiales con terminaciones sialiladas, estos perdieron toda su capacidad de inhibir la SPI-1.
Esto sugiere que la diversidad y distribución de azúcares a lo largo del tracto intestinal influyen en qué zonas son más vulnerables a la infección.
Posibles aplicaciones médicas
Más allá de la fascinación científica, el hallazgo tiene implicaciones prácticas. La idea de desarrollar terapias antivirulencia —medicamentos que no matan a la bacteria, sino que apagan sus mecanismos de ataque— gana cada vez más terreno en la lucha contra la resistencia a los antibióticos.
Imitar las estrategias del propio organismo, diseñando compuestos que reproduzcan la acción de los glicanos de la mucosidad, podría convertirse en una alternativa prometedora. Estos tratamientos no ejercerían la presión selectiva típica de los antibióticos, lo que dificultaría que las bacterias desarrollen resistencias. En vez de eliminarlas, las obligarían a convivir en un estado menos dañino.
«Parte de la estrategia de evasión de la Salmonella frente a esta defensa del huésped es encontrar lugares donde el moco está ausente y entonces infectar allí —explica Kelsey Wheeler, investigadora del MIT y coautora principal del trabajo—. Y añade—: Así que uno puede imaginar una estrategia en la que tratemos de reforzar las barreras mucosas para proteger esas zonas con mucina limitada».
Wheeler añade lo siguiente: «Los miméticos de mucina destacarían especialmente como preventivos, porque para eso evolucionó el cuerpo la mucosidad: como parte de este sistema inmunitario innato para prevenir infecciones».
Del laboratorio al día a día
Los autores reconocen en que su trabajo, realizado principalmente con mucosidad porcina y modelos celulares, debe confirmarse en estudios con mucosidad humana y en condiciones más complejas, incluyendo la influencia de la microbiota y del sistema inmunitario. Existen diferencias notables en la composición de los glicanos entre especies, y eso podría matizar el efecto observado.
Sin embargo, la lógica subyacente parece robusta: la mucosidad no es solo un gel inerte, sino un tejido bioquímicamente activo que conversa con los microbios. Entender ese lenguaje puede ser la clave para nuevas terapias.
Así pues, la próxima vez que pensemos en la mucosidad como una simple molestia, tal vez convenga recordar que es uno de los productos más sofisticados de nuestra biología. En sus azúcares se esconde un código que modula la convivencia entre humanos y microbios, evitando que bacterias oportunistas se conviertan en asesinos.
Este estudio nos recuerda que la naturaleza ha perfeccionado defensas mucho más sutiles que las armas químicas a las que recurrimos en medicina. Y que a veces, la inspiración para nuevas terapias puede encontrarse en lugares tan poco glamorosos como el moco.▪️
Información facilitada por el MIT
Fuente: Wheeler, Kelsey M. et al. Mucus-derived glycans are inhibitory signals for Salmonella Typhimurium SPI-1-mediated invasion. Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116304
