Toxina bacteriana establece el curso de la infección

Se ha encontrado que varias toxinas y proteínas efectoras de los patógenos bacterianos manipulan la maquinaria de las células eucarióticas para promover la resistencia y la proliferación dentro de sus huéspedes.

Algunas cepas de Yersinia pseudotuberculosis producen el factor necrotizante citotóxico (CNFγ), pero se desconocen las consecuencias funcionales de esta toxina para las interacciones huésped-patógeno durante la infección.

Los científicos de Centro Helmholtz de Investigación de Infecciones (Brunswick, Alemania) cultivaron cepas de Yersinia, en caldo Luria-Bertani (LB) a 25°C o 37°C. Todas las manipulaciones de ADN, las reacciones en cadena de la polimerasa, las digestiones de restricción, ligaduras, y las transformaciones fueron realizadas utilizando técnicas estándar. La actividad de la β-galactosidasa fue determinada para tres cultivos independientes de bacterias.

Se determinó la activación de la familia de genes homólogo de Ras, miembro A (RhoA), usando el kit de análisis de activación de Rho (Millipore; Billerica, MA, EUA) y la activación del sustrato 1 de la toxina botulínica C3 relacionada con ras (Rac1) y el homólogo de la proteína de control de la división celular 42 (Cdc42) usando el kit de activación Rho/Rac/Cdc42 Ensayo Combo (Cell Biolabs, San Diego, CA, EUA).

Con el fin de elucidar su función, los científicos modificaron genéticamente a una cepa bacteriana que normalmente forma CNFγ de tal manera que perdió la capacidad de producir este factor. Identificaron el objetivo molecular que CNFγ manipula, generando las consecuencias dramáticas que implican a las así llamadas enzimas pequeñas Rho de trifosfato de guanosina (GTPasas). Estas enzimas inician una cascada de eventos, por ejemplo, la alteración del citoesqueleto. Esto conduce a formar poros en la superficie de la célula huésped, a través de los cuales las jeringas bacterianas pueden transportar, de manera más eficiente, agentes activos a la célula. Las Rho GTPasas también introducen la mortalidad celular observada de las células inmunes.

Petra Dersch, PhD, una profesora y autora principal del estudio, explicó: “Hemos descubierto una estrategia muy inteligente de Yersinia pseudotuberculosis. Con la ayuda de CNFγ, la bacteria manipula a la célula huésped de tal manera que el aparato de inyección puede trabajar más eficazmente. Establece el curso para una infección eficiente y desencadena la aparición de la enfermedad”. “Los autores concluyeron que CNFγ es importante para la patogenicidad, mostrando que esta toxina modula las respuestas inflamatorias, protege a las bacterias de los ataques de efectores inmunes innatos y aumenta la gravedad de la infección por Yersinia. El estudio fue publicado el 7 de noviembre de 2013, en la revista Public Library of Science Pathogens.


Enlaces relacionados:

Helmholtz Centre for Infection Research

Millipore

Cell Biolabs