Peptidoglicano de S aureus e inducción de cIAP como inhibidor de apoptosis
Publicado: 19 de enero de 2018
Por: MVZ, PhD, Pablo Hernández Jáuregui, Dirección Técnica e Investigación, CyTA Labs
Staphylococcus aureus y su interacción con las células
La epidermis y en lo particular los queratinocitos como el estrato superior de la misma y Staphylococcus aureus (S aureus) son elementos que tienen contactos frecuentes en el ambiente. La barrera que la epidermis intacta establece, es uno de los mecanismos físicos de gran eficiencia para contrarrestar la colonización de S aureus sobre la piel, sin embargo la citoqueratina del estrato superior de los queratinocitos son factores de reconocimiento y adherencia de S aureus. La deshidratación, ruptura y pérdida de las características funcionales de la epidermis son factores predisponentes para que S aureus obtenga el acceso a la dermis y tejidos subyacentes en los que destaca el endotelio vascular. En las mucosas o tejidos como el conectivo en donde las barreras físicas no existen, la invasión de S aureus a células se facilita incluso con la presentación de receptores de superficie por las células eucariotas a los factores de virulencia de las procariotas. El epitelio de transición entre la piel de los orificios nasales y la mucosa nasal ha definido que la interacción de S aureus y las células del huésped establezcan un sistema de ciclo; infección colonización y persistencia, estableciendo un nicho de viabilidad para S aureus en el organismo de varios mamíferos entre ellos el humano y los bovinos.
El peptidoglicano de la pared de Staphylococcus aureus estimula la producción de moléculas inhibitorias de la apoptosis.
El tejido epitelial de la piel en contacto con micro organismos como las bacterias da a lugar la respuesta inflamatoria local con liberación de numerosas citosinas pro inflamatorias, chimocinas e interleucinas, que en lo general el fenómeno concluye con la señalización de la muerte de la (s) célula (s) epitelial o conectiva infectada por mecanismos de apoptosis. Como resultado de la presencia de S aureus, los queratinocitos liberan otras moléculas que tiene aparentemente la función de auto regulación del proceso de inducción de muerte por apoptosis inhibiendo el proceso en forma limitada y temporal. Entre las moléculas anti apoptosis en el hombre, se encuentra la familia de proteínas cIAP de sus siglas en inglés (Inhibitor Apoptosis Proteins). cIAP son un grupo de proteínas cuya función es la de inhibir el proceso de muerte programada celular o apoptosis por el bloqueo de las caspasas.
Staphylococcus aureus cuenta con múltiples factores de virulencia para invadir a las células tanto epiteliales como del tejido conectivo. Entre esos factores de virulencia se encuentra el péptido glicano de ubicación en la superficie de la pared celular de la bacteria. El peptidoglicano que conforma en parte la pared celular de S aureus, está compuesto por cadenas de 10 a 12 glucanos, entre los que destacan el ácido N-acetilmurámico y N-acetil glucosamina unidos mediante enlaces ? 1,4. Estos glucanos se encuentran entrecruzados por oligopéptidos con puentes de pentaglicina por la ?-N-acetilglucosaminidasa unidos a L-Lisina y D-Alanina.
En modelos de cultivo celular de queratinocitos, se ha demostrado la capacidad del peptidoglicano de S aureus de estimular la síntesis de cIAP (Vázquez Sánchez y col 2014) lo que permite especular que en situaciones de infección de la piel u otros epitelios como el endotelial o el de transición entre la piel y tejido epitelial de las narinas, se induzca la síntesis de cIAP que facilitaría la replicación de S aureus antes de la inducción de apoptosis, situación que finalmente ocurrirá. Estos eventos pueden explicar al menos en parte, el papel que juegan la multiplicación de S aureus en los queratinocitos en la mucosa nasal y su prevalencia como nichos de replicación y mantenimiento de la infección.
Referencias
Vázquez Sánchez E A., Rodríguez Romero M., Sánchez Torres L., Rodríguez Martínez S., Cancino Díaz JC., Rodríguez Cortés O., y Cancino Díaz ME: Peptidoglican from Stahylococcus aureus has an anti apoptotic effect in HaCaT keratinocytes mediated by the production of the celular inhibitor of apoptosis protein-2. Microbiol Immunolo 2014, 58: 87-95.
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21 de abril de 2019
Pablo Hernández, excelente articulo.
5 de junio de 2019
Dr. Pablo Hernández, su artículo es bueno y de una connotación académica relevante. Para los productores lecheros, desde luego da pautas útiles acerca del porqué de la agresividad del S. aureus; manifiesto en cuadros respiratorios y es innegable que su mayor injuria a través del ingreso por los orificios nasales o narinas es por la clara exposición de estos al medio ambiente y en esa coyuntura los queratinocitos tendrán un protagonismo de menor autorregulación frente a la invasión y ataque del mencionado agente. En este escenario es donde la apoptosis se hará más evidente.
Considero propicio acotar que en el caso de la mastitis, la ocurrencia de la apoptosis es menos viable en virtud a que el ingreso del S. aureus al orificio del canal del pezón, no ocurre tan fácilmente; cuando se realiza un contrapeso a través de la aplicación del Cu, Se Zn y Vit A, a fin de promover la producción de queratina. El extremo del pezón es la primera barrera contra los patógenos invasores. Las características anatómicas y físicas del canal del pezón (estrechamiento del cierre y revestimiento de queratina) inhiben la penetración de patógenos en la ubre.
Cabe destacar que el S. aureus tiene dos componentes en la pared celular: el ácido lipoteicoico y el peptidoglicano. La parte hidrofóbica del ácido lipoteicoico juega un papel en la adherencia, mientras que la parte covalente del peptidoglicano se une a las proteínas con función de adhesinas. S. aureus posee un gran número de proteínas de superficie, las cuales tienen múltiple participación en la patogénesis.
Estas proteínas se unen a la matriz extracelular del hospedero, así como a los componentes del plasma, median la adherencia a una variedad de proteínas del hospedero y son conocidas como componentes microbianos de superficie (MSCRAMM). Están unidas de forma covalente al peptidoglicano de la pared celular de la bacteria, que se adhieren a moléculas tisulares, favoreciendo la adhesión y la colonización, así como la internalización intracelular de S. aureus y la iniciación del biofilm (Foster y col., 2014). Saludos.
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