Cambio al biofilm y determinantes de la respuesta inmune como estados
tempranos de la infección
Las infecciones bacterianas pueden
ser agudas o crónicas y esto depende de los factores de virulencia que expresan
las bacterias, y del estilo de vida que adopte la bacteria causante de la
infección. Las infecciones agudas se
encuentran en el marco de bacterias que nadan libremente y causan daño tisular
por medio de la producción de gran cantidad de factores de virulencia y que típicamente
generan síntomas clínicos severos y son tratadas generalmente con uno o dos antibióticos
de manera eficaz. En contraste las infecciones crónicas están asociadas con
agregados bacterianos o biofilms, donde los microorganismos generan una producción
de exopolisacaridos, proteínas de superficie, ácidos grasos y DNA, estas
infecciones persisten a pesar de la terapia antibiótica la respuesta inmune del hospedero. A pesar
de conocer esto el proceso por el cual el biofilm se produce no está muy
entendido, sin embargo se están realizando nuevos estudios in vivo e in vitro
para su entendimiento y este artículo es una revisión de lo anterior.
Cambio a la formación de biofilm y transducción de señales
Un primer paso en facilitar la transición
de una bacteria simple en estado motil, a uno adherente y multicelular en la superficie
tisular, es el reconocimiento y la transmisión de señales que las bacterias
usan para determinar si la agregación es apropiada. Muchas señales
han mostrado favorecer la agregación temprana de las bacterias en la superficie
tisular de los humanos incluyendo 1) presencia de superficies inertes (plásticos,
metales y hueso desvitalizado, 2) aumento de hierro y ferritina extracelular,
3) tejidos comprometidos con niveles elevados de glucosa en pacientes diabéticos,
4) imbalance de la población comensal por uso de antibióticos o problemas
relacionados con la edad, 5)infección viral concomitante o reciente, 6)peróxido
de hidrogeno producido por el estallido oxidativo, 7) producción de indol por
bacterias Gram negativas como la Klepsiella
oxytocca o la Escherichia coli,
poliaminas, calcio y sales biliares que modulan la formación del biofilm para
el Staphylococcus aureus.
Las bacterias tienen dos sistemas de
reconocimiento de las señales anteriormente señaladas, estos son sistema de dos
componentes (TCSs) y la red de señales de transducción de señales mediada por di
nucleótidos cíclicos de GMP. (c-di-GMP), niveles altos de este último factor facilita
la formación del biofilm y represa la expresión de factores de virulencia,
mientras que bajos niveles se relacionan con movilidad bacteriana y estilo de
vida planctónica.
Biofilm, inmunidad innata y c-di-NMPs
La inmunidad innata es la
primera línea de defensa en contra de la infección. Está reconoce y provee la
defensa rápida en contra de los patógenos.
Se conoce que los c-di-NMPs (c-di-GMP,
y c-di-AMP) actúan como PAMPs generando una respuesta tipo interferón I,
generando producción de INF, por lo tanto estos di nucleótidos producidos a
altos niveles durante el desarrollo del biofilm, podría servir como señales de
peligro reconocidos por el sistema inmunes. La unión de c-di-GMP a un dinero
del estimulador de genes de interferón genera la activación del factor de
transcripción del IRF3 el cual se requiere para la activación trascripcional
del IFN I. en algunas situaciones las bacterias invaden la célula hospedera
para proliferar dentro del citoplasma desarrollando un biofilm intracelular,
sin embargo estas señales se pueden generar de manera extracelular.
Independientemente de que los
c-di-NMPs tienen que ser presentados en el citosol o pueden activar el sistema inmune desde el exterior o
el interior de la célula estos deben ser liberados por las bacterias a niveles
suficientes para activar los receptores del hospedero, sin embargo no son
claros los mecanismos de secreción de estos di nucleótidos, algunos estudios
sugieren que la presencia de bombas de efusión de las bacterias son las
responsables, otros concluyen que su secreción se da por la interacción de la célula
hospedera con la bacteria durante la infección.
En conclusión hay buena evidencia
que soporta la idea que de los c-di-NMPs se detectan por el sistema inmune como
un tipo nuevo de PAMP, sin embargo es necesaria más investigación sobre los
mecanismos específicos de la detección de c-di-NMP por la célula del hospedero,
para concluir q la acumulación de estos di nucleótidos durante el cambio a
biofilm alerta el sistema inmune de la presencia de una infección bactriana.
No hay comentarios:
Publicar un comentario