Los investigadores de Melbourne han revelado los múltiples sistemas de muerte celular entrelazados que previenen la propagación de la bacteria 'intracelular' Salmonella, una causa importante de fiebre tifoidea que mata a más de 100.000 personas al año.
El equipo reveló que la propagación de Salmonella se reduce por la muerte de las células infectadas, pero sorprendentemente las células pueden morir de varias formas distintas. Aunque Salmonella busca continuamente burlar a las células infectadas bloqueando su suicidio, las células han desarrollado una impresionante 'copia de seguridad''estrategias para asegurar que la célula infectada todavía pueda morir y así proteger al cuerpo de la infección por Salmonella y la consiguiente fiebre tifoidea.
La investigación, publicada en la revista inmunidad , fue dirigido por un equipo colaborativo que incluía a los investigadores del Instituto Walter y Eliza Hall, el Dr. Marcel Doerflinger, la Sra. Yexuan Deng, el Dr. Ranja Salvamoser, el Profesor Asociado Marco Herold y el Profesor Andreas Strasser, y el Profesor de la Universidad de Melbourne Sammy Bedoui y el Dr. Paul Whitney, investigadoresdel Instituto Peter Doherty para Infecciones e Inmunidad Instituto Doherty.
luchando contra el enemigo interior
Muchas bacterias que causan enfermedades invaden las células, sobreviven y se reproducen dentro de las células y se esconden del sistema inmunológico del cuerpo. La salmonela, una causa de infecciones graves transmitidas por los alimentos, es una de esas bacterias 'intracelulares'. Las células han desarrollado una variedad de defensascontra las bacterias intracelulares, dijo el profesor Bedoui.
"La muerte rápida de las células infectadas es una estrategia de protección importante contra las bacterias intracelulares. Esto detiene la reproducción y la propagación de las bacterias y puede desencadenar defensas inmunitarias protectoras en el sitio de la infección, que controlan aún más la infección", dijo..
"Se ha pensado que muchas proteínas son importantes para impulsar la muerte de las células infectadas por bacterias, que envían señales dentro de las células y también degradan componentes clave de la célula para provocar su muerte. Sin embargo, ha habido incertidumbre acerca de cómo las bacteriaslas células infectadas mueren, las moléculas clave involucradas y lo que esto significa para controlar una infección ", dijo el profesor Bedoui.
Vías de respaldo de la muerte celular
El equipo utilizó modelos de laboratorio que carecen de diferentes combinaciones de proteínas de muerte celular para comprender su contribución al control de las infecciones por Salmonella, dijo el profesor asociado Herold.
"Investigamos los roles de las proteínas involucradas en tres tipos clave de muerte celular: apoptosis, piroptosis y necroptosis", dijo. Si bien todos estos procesos resultan en muerte celular, cada uno ocurre de manera diferente a nivel molecular y tiene diferentes consecuenciaspara activar la inmunidad y la inflamación ".
Cuando solo se desactivó una de las tres formas de muerte celular, solo hubo un impacto menor en la eficacia con la que se controlaron las infecciones por Salmonella; esto mostró que las células no dependían de un sistema específico, dijo el Dr. Doerflinger.
"Cuando desactivamos dos o las tres formas de muerte celular, vimos que las infecciones por Salmonella no se controlaban y que las bacterias se diseminaban rápidamente. Esto sugirió que las células han desarrollado varias 'copias de seguridad' para garantizar que la muerte celular ocurra si hay una falla enuna vía de muerte celular. Si bien solo estudiamos Salmonella, especulamos que nuestros hallazgos podrían ser relevantes para otros patógenos intracelulares como la bacteria que causa la tuberculosis ", dijo.
El equipo también reveló roles inesperados para las proteínas de muerte celular llamadas caspasas, dijo el profesor Strasser. "Hasta ahora, ciertas caspasas, incluidas dos conocidas como 'caspasa 1' y 'caspasa 8', tenían roles muy bien definidos como desencadenantes tempranos de dostipos de muerte celular. Nuestros resultados mostraron que, contrariamente a las percepciones actuales, estas caspasas pueden actuar dentro de la 'otra vía' e incluso en etapas críticas posteriores de la muerte celular cuando la célula se está desmantelando.
"Este es un ejemplo de otro proceso a prueba de fallas en la maquinaria general de muerte celular que garantiza la protección contra patógenos como Salmonella", dijo.
La flexibilidad en cómo las células pueden morir puede explicarse por la batalla en curso entre los animales y las bacterias que causan enfermedades.
"A lo largo de la evolución, ambas partes han desarrollado nuevas tácticas en una 'carrera armamentista' por la supremacía. Vivir y multiplicarse dentro de las células, en lugar de fuera, ayudó a las bacterias a evitar la detección inmunológica, pero los animales respondieron desarrollando formas para que las células infectadassufrir un suicidio altruista, que hemos revelado es un sistema altamente coordinado pero flexible que tiene varios mecanismos a prueba de fallas ", dijo el profesor Strasser.
La investigación fue apoyada por el Consejo Nacional Australiano de Investigación Médica y de Salud, la Sociedad de Leucemia y Linfoma de EE. UU., El Consejo del Cáncer de Victoria, la Red Australiana de Fenómenos, la Fundación Cass, el Wellcome Trust, el Consejo de Investigación Alemán y el Gobierno de Victoria.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Walter y Eliza Hall . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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