Un nuevo estudio identifica una sola molécula como un punto de entrada clave utilizado por dos tipos de bacterias peligrosas para romper las barreras celulares y causar enfermedades. Los hallazgos, publicados el 19 de marzo en la revista mBio , sugiera que bloquear la interacción entre la molécula, conocida como CD40, y las bacterias puede representar una estrategia universal para prevenir enfermedades potencialmente mortales, incluido el síndrome de shock tóxico.
Las dos bacterias, Staphylococcus aureus estafilococo y Streptococcus pyogenes , causan muchas enfermedades graves. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, el estafilococo causa 70,000 casos de neumonía altamente mortal, 40,000 casos de infecciones cardíacas graves y más de 500,000 infecciones posquirúrgicas cada año. Streptococcus pyogenes causa 10 millones de casos de dolor de garganta y 30,000 casos de enfermedades invasivas graves al año.
"Muchas de las infecciones causadas por estas dos bacterias comienzan en la piel o en las superficies mucosas que recubren las cavidades corporales como la nariz, la boca y la garganta, el intestino y la vagina. La capacidad de estas bacterias para causar enfermedades depende deproducción de una familia de toxinas conocidas como superantígenos, que causan inflamación excepcionalmente dañina ", explica Patrick Schlievert, PhD, profesor y jefe de microbiología e inmunología de la Facultad de Medicina Carver de la Universidad de Iowa y autor principal del nuevo estudio.
El trabajo anterior de Schlievert mostró que los superantígenos hacen que las células epiteliales de la barrera mucosa produzcan moléculas de señalización llamadas quimiocinas. Estas quimiocinas atraen células inmunes que alteran la integridad de la barrera mucosa, permitiendo que los superantígenos y con frecuencia las bacterias mismas penetren y causenenfermedades graves y a menudo fatales, incluido el síndrome de shock tóxico.
En el nuevo estudio, Schlievert y sus colegas de la UI y National Jewish Health en Denver utilizaron células epiteliales vaginales humanas como modelo de barrera mucosa. Mostraron que la interacción entre CD40 y los superantígenos desencadena la producción de quimiocinas en estas célulasLa eliminación de CD40 de las células mediante la edición del gen CRISPR evitó que los superantígenos bacterianos desencadenaran la producción de las quimiocinas. Por el contrario, la restauración de CD40 a esas células restauró la capacidad de los superantígenos para desencadenar la producción de quimiocinas.
El equipo probó tres superantígenos: toxina del síndrome de shock tóxico 1 TSST-1 y enterotoxina estafilocócica B y C. De los tres, TSST-1 produjo el efecto más fuerte, lo que probablemente explica por qué este superantígeno es responsable de todos los casos desíndrome de shock tóxico menstrual.
"CD40 es crítico; no se obtiene respuesta a los superantígenos sin él", dice Schlievert. "Como ahora sabemos que estas dos grandes familias de bacterias causan enfermedades a través del mismo receptor de tejido humano, estamos buscando formas debloquea la interacción entre CD40 y los superantígenos para prevenir la activación inmune. Este trabajo también aumenta la posibilidad de que muchos otros patógenos puedan causar enfermedades a través de la misma interacción con el receptor. Esos estudios están en marcha.
"Si hay una vía central que utilizan muchos patógenos para romper las barreras de la mucosa, eso significaría que tenemos un único objetivo que bloquear para evitar la interrupción de la barrera por parte de los patógenos. Eso podría ser enorme", agrega.
El estudio fue financiado en parte por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionado por Universidad de Iowa Health Care . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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