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Un maravilloso viaje para explorar el mundo bacteriano: ¿Cómo afectan estas proteínas efectoras al sistema inmunológico?
En el mundo microscópico, la presencia de bacterias es un arma de doble filo para la salud de sus huéspedes. A medida que avanza la ciencia, aumenta nuestra comprensión, especialmente en cómo las bacterias utilizan proteínas efectoras específicas para interactuar con el sistema inmunitario del huésped. Este artículo le llevará a comprender el mecanismo de acción de estas proteínas efectoras, su diversidad y cómo afectan la respuesta inmune del huésped.
Las proteínas efectoras son proteínas secretadas por bacterias patógenas y entran en las células huésped principalmente a través de tres sistemas de secreción.
Función y mecanismo de las proteínas efectoras
Las proteínas efectoras juegan un papel crucial en la patogenicidad bacteriana. Estas proteínas pueden ayudar a los patógenos a invadir los tejidos del huésped, suprimir el sistema inmunológico del huésped o garantizar la supervivencia de los patógenos dentro del huésped. Algunas bacterias pueden inyectar unas cuantas proteínas efectoras en las células huésped, mientras que otras pueden inyectar docenas o cientos de proteínas efectoras diferentes.
Por ejemplo, el patógeno de la peste (Yersinia pestis) pierde completamente su patogenicidad si pierde su T3SS, incluso si entra directamente en la sangre.
Al revelar la diversidad de estas proteínas efectoras, los científicos descubrieron que la mayoría de las bacterias patógenas tienen la capacidad de secretar proteínas efectoras. Sin embargo, el número exacto y las funciones de la mayoría de los patógenos siguen siendo poco conocidos. Aunque las proteínas efectoras pueden predecirse mediante la secuenciación del genoma, dichas predicciones no siempre son precisas y su validación plantea dificultades experimentales.
Diversidad de proteínas efectoras
Por ejemplo, algunos estudios sobre Escherichia coli patógena (E. coli) mostraron que, aunque se había predicho la existencia de más de 60 proteínas efectoras, en realidad sólo se confirmó la secreción de 39 en las células Caco-2 humanas. Dentro de la misma especie bacteriana, diferentes cepas a menudo tienen diferentes repertorios de proteínas efectoras, lo que complica aún más nuestra comprensión de su importancia biológica.
Interacciones del sistema inmunológicoLas proteínas efectoras tienen una amplia gama de funciones y afectan diversos procesos internos de las células huésped. Por ejemplo, las proteínas efectoras T3SS de Escherichia coli, Shigella, Salmonella y Yersinia patógenas regulan la dinámica de la actina de las células huésped, promoviendo así su propia adhesión o invasión y ayudándolas a escapar del ataque de los fagocitos.
La manipulación de la vía endocítica es fundamental para que las bacterias ingresen y sobrevivan en las células huésped.
Por ejemplo, Salmonella es capaz de manipular el movimiento de los endosomas para formar vesículas resistentes a la supervivencia (SCV) necesarias para la supervivencia, mientras que Schistosoma japonicum evita este proceso disolviendo rápidamente sus endosomas. Este movimiento y manipulación no sólo afecta la capacidad de la bacteria para sobrevivir, sino que también tiene un impacto significativo en la respuesta inmune del huésped.
Regulación del sistema inmunológico
Una vez que un patógeno se une al receptor de una célula huésped, el sistema inmune inicia una serie de vías de señalización que conducen a la liberación de citocinas, que regulan la respuesta a la infección. Entre ellos, algunas proteínas efectoras bacterianas interactúan con NF-kB y su vía de señalización para inhibir la respuesta inmune del huésped, ayudando así a los patógenos a sobrevivir con éxito en el huésped.
Por ejemplo, la proteína efectora NleC de EPEC/EHEC escinde la subunidad p65 de NF-kB y evita la producción de IL-8.
Las funciones de estas proteínas efectoras no se limitan a suprimir las respuestas inmunitarias. Algunas proteínas efectoras también pueden inducir la muerte de la célula huésped, promoviendo así el trasplante y la proliferación bacteriana. Además, la riqueza y diversidad de estas proteínas efectoras hacen que las estrategias de infección de cada patógeno sean diferentes.
Recursos y perspectivas
A medida que se profundiza la investigación, se han establecido cada vez más bases de datos, como EffectiveDB y T3DB, que permiten a los investigadores comprender mejor dichas proteínas efectoras y sus mecanismos potenciales. Estos recursos no sólo ayudan a confirmar las proteínas efectoras conocidas, sino también a predecir otras nuevas, lo que facilita una mayor investigación de estas interacciones complejas.
En resumen, las proteínas efectoras bacterianas desempeñan un papel irreemplazable en el proceso de infección y afectan al sistema inmunológico del huésped de diversas maneras. A medida que nuestra comprensión de estas proteínas efectoras continúa profundizándose, ¿será posible desarrollar terapias dirigidas a estas proteínas efectoras en el futuro para combatir eficazmente las infecciones bacterianas?
