Muchos insectos que nos enferman bacterias, virus, hongos y parásitos se esconden en nuestras células en pequeñas burbujas protectoras llamadas vacuolas. Para eliminar una infección, el sistema inmunitario debe reconocer y destruir estas vacuolas mientras deja el resto dela célula viva intacta
Ahora, los investigadores han descubierto que nuestros cuerpos marcan las vacuolas que contienen patógenos para su destrucción mediante el uso de una molécula llamada ubiquitina, comúnmente conocida como el "beso de la muerte".
El hallazgo podría conducir a nuevas estrategias terapéuticas para aumentar la respuesta del sistema inmune a los patógenos responsables de una larga lista de enfermedades humanas, que incluyen tuberculosis, salmonella, clamidia, toxoplasmosis y malaria. El estudio aparece en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Para deshacerse de estos patógenos, el sistema inmune esencialmente tiene que encontrar una aguja en un pajar", dijo Jörn Coers, Ph.D., autor principal del estudio y profesor asistente de genética molecular y microbiología en la Escuela de la Universidad de Dukeof Medicine. "Tiene que apuntar a un solo microbio, en una vacuola, en un océano de otras membranas, flotando dentro de la célula. Descubrimos que el sistema inmune logra esta hazaña pintando la vacuola con una capa de ubiquitina, lo que permitepara el reclutamiento de todos estos otros factores que atacan brutalmente la vacuola y eliminan el patógeno en su interior ".
Cuando los patógenos ingresan por primera vez a una célula huésped, toman parte de la membrana plasmática con ellos, envolviéndola alrededor de sí mismos como una capa para enmascarar su verdadera identidad. Finalmente, un sistema inmune saludable descubre la invasión y coloca moléculas especiales llamadas proteínas de unión a guanilatoGBP en alerta máxima. Estas proteínas se unen específicamente a las membranas de las vacuolas que contienen patógenos y eliminan los infiltrados. Coers y sus colegas querían descubrir cómo los GBP saben qué estructuras unidas a la membrana deben seguir.
Los investigadores primero realizaron una pantalla a gran escala para las proteínas involucradas en la eliminación de los patógenos. Para su sorpresa, su búsqueda arrojó algunas proteínas que juegan un papel en la ubiquitinación, el proceso por el cual las propias proteínas condenadas del cuerpo están marcadas para la destruccióncon la adición de etiquetas de ubiquitina. Ningún estudio previo había establecido una conexión entre la ubiquitina y la destrucción y eliminación de las vacuolas que contienen patógenos por las GBP.
Coers y sus colegas decidieron buscar estas etiquetas de ubiquitina en las vacuolas que contienen dos microorganismos diferentes: Chlamydia trachomatis , el agente causante de la infección bacteriana de transmisión sexual más común, y Toxoplasma gondii , el parásito unicelular que causa toxoplasmosis.
Primero, "prepararon" las células con citocinas, las moléculas de señalización que activan el sistema inmunitario. Luego, tiñeron las células con un tinte rojo que era específico para la proteína ubiquitina.
"De repente vimos estos hermosos anillos de ubiquitina que decoraban muy bien el exterior de las vacuolas que contienen patógenos", dijeron Coers. Él y sus colegas identificaron a los actores moleculares responsables tanto de colocar las etiquetas de ubiquitina como deescoltando a los GBP a la superficie de la vacuola para que puedan coordinar un ataque.
Los investigadores también mostraron que las cepas altamente virulentas de clamidia y toxoplasma contienen factores especiales que bloquean la adición de estas etiquetas de ubiquitina. Debido a que sus vacuolas no se ubiquitinan, las GBP no las reconocen como el enemigo.
En el futuro, a los investigadores les gustaría determinar qué otros trucos usan los patógenos para evadir la respuesta inmune. Una vez que tengan una idea clara de lo que hace que algunos de estos patógenos sean más peligrosos, pueden diseñar terapias para hacer que estas cepas hipervirulentas sean más susceptiblesa la respuesta del anfitrión.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Marla Vacek Broadfoot. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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