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Uma viagem maravilhosa ao mundo bacteriano: como essas proteínas efetoras afetam o sistema imunológico?
No mundo microscópico, a presença de bactérias é uma faca de dois gumes para a saúde de seus hospedeiros. À medida que a ciência avança, nossa compreensão cresce, especialmente em como as bactérias usam proteínas efetoras específicas para interagir com o sistema imunológico do hospedeiro. Este artigo levará você a entender o mecanismo de ação dessas proteínas efetoras, sua diversidade e como elas afetam a resposta imune do hospedeiro.
Proteínas efetoras são proteínas secretadas por bactérias patogênicas e entram nas células hospedeiras principalmente por meio de três sistemas de secreção.
Função e mecanismo das proteínas efetoras
Proteínas efetoras desempenham papéis cruciais na patogenicidade bacteriana. Essas proteínas podem ajudar patógenos a invadir tecidos do hospedeiro, suprimir o sistema imunológico do hospedeiro ou garantir a sobrevivência de patógenos dentro do hospedeiro. Algumas bactérias são capazes de injetar algumas proteínas efetoras nas células hospedeiras, enquanto outras podem injetar dezenas ou centenas de proteínas efetoras diferentes.
Por exemplo, o patógeno da peste (Yersinia pestis) perde completamente sua patogenicidade se perder seu T3SS, mesmo que entre diretamente no sangue.
Ao revelar a diversidade dessas proteínas efetoras, os cientistas descobriram que a maioria das bactérias patogênicas tem a capacidade de secretar proteínas efetoras. Entretanto, o número exato e as funções da maioria dos patógenos ainda são pouco compreendidos. Embora proteínas efetoras possam ser previstas por meio do sequenciamento do genoma, tais previsões nem sempre são precisas, e validá-las enfrenta dificuldades experimentais.
Diversidade de proteínas efetoras
Por exemplo, alguns estudos de Escherichia coli patogênica (E. coli) mostraram que, embora mais de 60 proteínas efetoras tenham sido previstas, apenas 39 foram realmente confirmadas como secretadas em células Caco-2 humanas. Dentro da mesma espécie bacteriana, diferentes cepas geralmente têm repertórios diferentes de proteínas efetoras, o que complica ainda mais nossa compreensão de seu significado biológico.
Interações do sistema imunológico
As proteínas efetoras têm uma ampla gama de funções, afetando vários processos internos das células hospedeiras. Por exemplo, as proteínas efetoras T3SS de Escherichia coli, Shigella, Salmonella e Yersinia patogênicas regulam a dinâmica da actina das células hospedeiras, promovendo assim sua própria fixação ou invasão e ajudando-as a escapar do ataque dos fagócitos.
A manipulação da via endocítica é fundamental para que as bactérias entrem e sobrevivam nas células hospedeiras.
Por exemplo, a Salmonella é capaz de manipular o movimento dos endossomos para formar vesículas resistentes à sobrevivência (VSCs), necessárias para a sobrevivência, enquanto o Schistosoma japonicum evita esse processo dissolvendo rapidamente seus endossomos. Esse movimento e manipulação não afetam apenas a capacidade de sobrevivência da bactéria, mas também têm um impacto significativo na resposta imunológica do hospedeiro.
Regulação do sistema imunológico
Quando um patógeno se liga ao receptor de uma célula hospedeira, o sistema imunológico inicia uma série de vias de sinalização que levam à liberação de citocinas, que regulam a resposta à infecção. Entre elas, algumas proteínas efetoras bacterianas interagem com o NF-kB e sua via de sinalização para inibir a resposta imune do hospedeiro, ajudando assim os patógenos a sobreviverem com sucesso no hospedeiro.
Por exemplo, a proteína efetora NleC de EPEC/EHEC cliva a subunidade p65 de NF-kB e impede a produção de IL-8.
As funções dessas proteínas efetoras não se limitam a suprimir respostas imunes. Algumas proteínas efetoras também podem induzir a morte da célula hospedeira, promovendo, assim, o transplante e a proliferação bacteriana. Além disso, a riqueza e a diversidade dessas proteínas efetoras tornam as estratégias de infecção de cada patógeno diferentes.
Recursos e Perspectivas
À medida que a pesquisa se aprofunda, mais e mais bancos de dados foram estabelecidos, como EffectiveDB e T3DB, permitindo que os pesquisadores entendam melhor essas proteínas efetoras e seus mecanismos potenciais. Esses recursos não apenas ajudam a confirmar proteínas efetoras conhecidas, mas também a prever novas proteínas, facilitando investigações mais aprofundadas dessas interações complexas.
Em resumo, as proteínas efetoras bacterianas desempenham um papel insubstituível no processo de infecção e afetam o sistema imunológico do hospedeiro de várias maneiras. À medida que nossa compreensão dessas proteínas efetoras continua a se aprofundar, será possível desenvolver terapias direcionadas a essas proteínas efetoras no futuro para combater efetivamente infecções bacterianas?
